(57)【要約】  本発明は、特殊な水とアルミニウムとから水素を容易に取り出すことができる水素の製造方法並びに水素の製造装置を提供するものである。  特殊な水とアルミニウム６６とを容器６０内で接触させ、加熱手段６９によって容器６０内を３０℃以上にする。３０℃以上で特殊な水とアルミニウム６６とを接触させることで容器６０内に水素を発生することができる。容器６０内の温度を８０℃以上にすると、より大量の水素を発生させることができる。
2011046111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水を最初にイオン交換樹脂に通過させ、その後にトルマリンと、流紋岩または花崗岩の少なくとも１つからなる二酸化珪素を６５〜７６％含む岩石とのどちらか一方を先に他方を後に通過させることによって生成するものを特殊な水とし、前記特殊な水とアルミニウムとを容器内に入れて前記容器内で接触させた状態で前記容器内の温度を３０℃以上前記特殊な水の沸点未満とすることで、前記特殊な水と前記アルミニウムとを反応させて水素を発生させることを特徴とする水素の製造方法。
【請求項２】
前記容器内の温度を８０℃以上前記特殊な水の沸点未満の間に保つことを特徴とする請求項１項記載の水素の製造方法。
【請求項３】
前記アルミニウムを粉末とし、前記容器内の温度を８０℃以上前記特殊な水の沸点未満にして水素を発生させることで前記特殊な水をアルカリ性（アルカリ性の特殊な水）とし、前記容器内のアルカリ性の特殊な水に新たなアルミニウム粉末を供給することで、加熱手段による加熱無しに前記容器内の温度を８０℃以上前記特殊な水の沸点未満の間に保持して水素を発生させることを特徴とする請求項２記載の水素の製造方法。
【請求項４】
前記容器内の温度が３０℃以上で８０℃未満の場合に、前記容器内の温度を加熱手段によって継続的に上昇させることを特徴とする請求項１記載の水素の製造方法。
【請求項５】
前記イオン交換樹脂を強酸性カチオン交換樹脂（ＲｚＳＯ3Ｎａ）としたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の水素の製造方法。
【請求項６】
前記特殊な水を生成するためのトルマリンにアルミニウム、ステンレス、銀の少なくとも１種類の金属を混合させたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の水素の製造方法。
【請求項７】
前記流紋岩を黒曜石，真珠岩，松脂岩のうち少なくとも１つからなる岩石としたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項記載の水素の製造方法。
【請求項８】
前記特殊な水の１００重量に対して、前記アルミニウムを５重量以上とすることを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項載の水素の製造方法。
【請求項９】
前記アルミニウムの重量を１０重量以上としたことを特徴とする請求項８記載の水素の製造方法。
【請求項１０】
前記特殊な水に水酸化ナトリウムを加えた水酸化ナトリウム水溶液を前記容器内でアルミニウムと接触させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の水素の製造方法。
【請求項１１】
前記容器の外部からの熱を加える加熱手段を用いずに、前記水酸化ナトリウム水溶液と前記アルミニウムとの反応熱によって前記容器内の温度を３０℃以上にすることを特徴とする請求項１０記載の水素の製造方法。
【請求項１２】
水酸化ナトリウム水溶液と前記アルミニウムとの反応熱によって前記容器内の温度を８０℃以上にすることを特徴とする請求項１０記載の水素の製造方法。
【請求項１３】
前記水酸化ナトリウム水溶液における水酸化ナトリウムの濃度を０．１％以上とすることを特徴とする請求項１１または１２記載の水素の製造方法。
【請求項１４】
前記水酸化ナトリウムの濃度を３％以上とすることを特徴とする請求項１３記載の水素の製造方法。
【請求項１５】
前記容器の底に前記アルミニウムを備え、そのアルミニウムの最上位よりも前記水酸化ナトリウム水溶液の液面を上位とすることを特徴とする請求項１，２，３，１０のいずれか１項記載の水素の製造方法。
【請求項１６】
水を最初にイオン交換樹脂に通過させ、その後にトルマリンと、流紋岩または花崗岩の少なくとも１つからなる二酸化珪素を６５〜７６％含む岩石とのどちらか一方を先に他方を後に通過させることによって生成した特殊な水をアルカリ性としたもの（アルカリ性の特殊な水）と、アルミニウムとを収容するための容器と、前記容器にアルミニウムを投入するためのアルミニウム投入手段と、前記アルミニウム投入手段から前記容器内に投入されたアルミニウムをその上に載せると共に前記アルミニウムが溶けた残留物を網目より前記容器の下方に落下させるためのものであって前記容器の底よりも高位に配置される網部材と、前記容器の内部と連絡するものであって前記容器内にアルカリ性の特殊な水を導入すると共にそのアルカリ性の特殊な水を前記容器内から排出するための液体循環通路と、前記液体循環通路の途中に備えられるものであって前記容器内に前記アルカリ性の特殊な水を供給するための液体投入手段と、前記液体循環通路の途中に備えられるものであって前記容器内から前記アルカリ性の特殊な水を取出するための液体取り出し手段と、前記液体循環通路の途中に備えられるものであって前記容器内から取出される前記アルカリ性の特殊な水と共に取り出される残留物を捕捉するための残留物捕捉手段と、前記液体循環通路の途中に備えられるものであって前記液体投入手段に前記アルカリ性の特殊な水を供給すると共に液体取り出し手段からの取り出された前記アルカリ性の特殊な水を収容するためのタンクと、を有することを特徴とする水素の製造装置。
【請求項１７】
前記液体取り出し手段が、前記容器から前記アルカリ性の特殊な水が排出される位置に近い側に備えられる第１ポンプ並びに第１弁とから成り、前記液体投入手段が前記容器に前記アルカリ性の特殊な水が導入される近い側に備えられる第２ポンプ並びに第２弁と、タンクとから成り、前記液体循環通路の途中の前記第１ポンプの上流側に前記残留物捕捉手段を備え、前記第１ポンプの下流側に前記タンクを備えたことを特徴とする請求項１６記載の水素の製造装置。
【請求項１８】
前記アルカリ性の特殊な水を特殊な水は、前記特殊な水とアルミニウムとを容器内で温度を３０℃以上にして水素を発生させることで生成したものであることを特徴とする請求項１６または１７記載の水素の製造装置。
【請求項１９】
前記アルカリ性の特殊な水を特殊な水は、前記特殊な水に水酸化ナトリウムを混合して水酸化ナトリウムの濃度を０．１％以上としたものであることを特徴とする請求項１６または１７記載の水素の製造装置。
【請求項２０】
前記水酸化ナトリウムの濃度を３％以上とすることを特徴とする請求項１９記載の水素の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特殊な水とアルミニウムとを用いて水素を発生させるための水素製造方法及び水素製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料ガスとして水素を使用することが従来から知られている。水素を製造する製造方法として、多くの発明が提供されている。例えば水１００％を熱分解して水素を得る方法や、硫酸を熱分解し、ヨウ素水を用いて水素を取り出すＩＳ法（Ｉｏｄｉｎｅ−Ｓｕｌｆｅ）法等が知られている。ＩＳ法は、ブンゼン反応工程と、ヨウ化水素濃縮分解行程と、硫酸濃縮分解行程による３つの行程を経て、水から水素と酸素とを分解して取り出すもの（特許文献１）である。その他に、金属亜鉛とマグネタイトと水とを反応させ、反応生成物として水素を発生させる水の分解方法が知られている（特許文献２）。【０００３】
アルミニウムやマグネシウムと水とを接触させることで、水素を発生させる水素の製造方法が知られている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−４１７６４
【特許文献２】特開２００１−２７０７０１
【特許文献３】特開２００７−２９０８８８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
水１００％を熱分解して水素を得る方法では、水は水素と酸素との結びつきが強いため、理論上３，０００℃〜５，０００℃の温度を与えないと、水素と酸素に分解しないと言われている。３，０００℃以上の温度で水を熱分解して水素を得る方法では、３，０００℃以上の高温を得る実質的な方法が得られないことや、そのような高温状態の空間を外界から保つための設備を安価に作れないことや、高温の空間内に連続的に水を供給する手段が考えられないこと等、多くの問題を含んでいることから、水の熱分解による水素の生成は実現には至っていない。【０００６】
特許文献１に示すＩＳ法では、９００℃程度の高熱を必要とするため、熱源として、高温ガス炉等を用いなければならない。この高温ガス炉は製造コストが高く、しかも３つの工程を経て水素を製造することになり、水素を製造するためのコストが非常に高いものとなっていた。【０００７】
特許文献２に示す水の分解方法では、金属亜鉛とマグネタイトと６００℃で水蒸気と反応させることで水素を製造するものであり、６００℃の水蒸気を作るための加熱手段を備えなければならない。【０００８】
特許文献３に示す水の製造方法では、水としてｐＨが４〜１０の不凍水を使用するもので、０℃以下でも水素を発生させるものである。この特許文献３では、アルミニウムと水との反応によって水素を発生するが、０℃以下の低温で反応を行なうことから、低温では水素を大量に発生することはでず、高い経済効率で水素を発生することができない。【０００９】
本発明は、特殊な水とアルミニウムとを接触させることで水素を製造することができる水素の製造方法と、特殊な水とアルミニウムとを接触させることで効率良く水素を製造するための水素製造装置とを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の水素の製造方法は、水を最初にイオン交換樹脂に通過させ、その後にトルマリンと、流紋岩または花崗岩の少なくとも１つからなる二酸化珪素を６５〜７６％含む岩石とのどちらか一方を先に他方を後に通過させることによって生成するものを特殊な水とし、前記特殊な水とアルミニウムとを容器内に入れて前記容器内で接触させた状態で前記容器内の温度を３０℃以上前記特殊な水の沸点未満とすることで、前記特殊な水と前記アルミニウムとを反応させて水素を発生させることを特徴とするものである。本発明は、前記容器内の温度を８０℃以上前記特殊な水の沸点未満の間に保つことを特徴とするものである。本発明は、前記アルミニウムを粉末とし、前記容器内の温度を８０℃以上前記特殊な水の沸点未満にして水素を発生させることで前記特殊な水をアルカリ性（アルカリ性の特殊な水）とし、前記容器内のアルカリ性の特殊な水に新たなアルミニウム粉末を供給することで、加熱手段による加熱無しに前記容器内の温度を８０℃以上前記特殊な水の沸点未満の間に保持して水素を発生させることを特徴とするものである。本発明は、前記容器内の温度が３０℃以上で８０℃未満の場合に、前記容器内の温度を加熱手段によって継続的に上昇させることを特徴とするものである。本発明は、前記イオン交換樹脂を強酸性カチオン交換樹脂（ＲｚＳＯ3Ｎａ）としたことを特徴とするものである。本発明は、前記特殊な水を生成するためのトルマリンにアルミニウム、ステンレス、銀の少なくとも１種類の金属を混合させたことを特徴とするものである。本発明は、前記流紋岩を黒曜石，真珠岩，松脂岩のうち少なくとも１つからなる岩石としたことを特徴とするものである。本発明は、前記特殊な水の１００重量に対して、前記アルミニウムを５重量以上とすることを特徴とするものである。本発明は、前記アルミニウムの重量を１０重量以上としたことを特徴とするものである。本発明は、前記特殊な水に水酸化ナトリウムを加えた水酸化ナトリウム水溶液を前記容器内でアルミニウムと接触させることを特徴とするものである。本発明は、前記容器の外部からの熱を加える加熱手段を用いずに、前記水酸化ナトリウム水溶液と前記アルミニウムとの反応熱によって前記容器内の温度を３０℃以上にすることを特徴とするものである。本発明は、水酸化ナトリウム水溶液と前記アルミニウムとの反応熱によって前記容器内の温度を８０℃以上にすることを特徴とするものである。本発明は、前記水酸化ナトリウム水溶液における水酸化ナトリウムの濃度を０．１％以上とすることを特徴とするものである。本発明は、前記水酸化ナトリウムの濃度を３％以上とすることを特徴とするものである。本発明は、前記容器の底に前記アルミニウムを備え、そのアルミニウムの最上位よりも前記水酸化ナトリウム水溶液の液面を上位とすることを特徴とするものである。【００１１】
上記目的を達成するために本発明の水素の製造装置は、水を最初にイオン交換樹脂に通過させ、その後にトルマリンと、流紋岩または花崗岩の少なくとも１つからなる二酸化珪素を６５〜７６％含む岩石とのどちらか一方を先に他方を後に通過させることによって生成した特殊な水をアルカリ性としたもの（アルカリ性の特殊な水）と、アルミニウムとを収容するための容器と、前記容器にアルミニウムを投入するためのアルミニウム投入手段と、前記アルミニウム投入手段から前記容器内に投入されたアルミニウムをその上に載せると共に前記アルミニウムが溶けた残留物を網目より前記容器の下方に落下させるためのものであって前記容器の底よりも高位に配置される網部材と、前記容器の内部と連絡するものであって前記容器内にアルカリ性の特殊な水を導入すると共にそのアルカリ性の特殊な水を前記容器内から排出するための液体循環通路と、前記液体循環通路の途中に備えられるものであって前記容器内に前記アルカリ性の特殊な水を供給するための液体投入手段と、前記液体循環通路の途中に備えられるものであって前記容器内から前記アルカリ性の特殊な水を取出するための液体取り出し手段と、前記液体循環通路の途中に備えられるものであって前記容器内から取出される前記アルカリ性の特殊な水と共に取り出される残留物を捕捉するための残留物捕捉手段と、前記液体循環通路の途中に備えられるものであって前記液体投入手段に前記アルカリ性の特殊な水を供給すると共に液体取り出し手段からの取り出された前記アルカリ性の特殊な水を収容するためのタンクと、を有することを特徴とするものである。本発明は、前記液体取り出し手段が、前記容器から前記アルカリ性の特殊な水が排出される位置に近い側に備えられる第１ポンプ並びに第１弁とから成り、前記液体投入手段が前記容器に前記アルカリ性の特殊な水が導入される近い側に備えられる第２ポンプ並びに第２弁と、タンクとから成り、前記液体循環通路の途中の前記第１ポンプの上流側に前記残留物捕捉手段を備え、前記第１ポンプの下流側に前記タンクを備えたことを特徴とするものである。本発明は、前記アルカリ性の特殊な水を特殊な水は、前記特殊な水とアルミニウムとを容器内で温度を３０℃以上にして水素を発生させることで生成したものであることを特徴とするものである。本発明は、前記アルカリ性の特殊な水を特殊な水は、前記特殊な水に水酸化ナトリウムを混合して水酸化ナトリウムの濃度を０．１％以上としたものであることを特徴とするものである。本発明は、前記水酸化ナトリウムの濃度を３％以上とすることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の水素の製造方法の請求項１で使用する材料は、市販のアルミニウムと特殊な水（創生水）との２種類の材料のみを用いるものであり、それらを容器内の温度を３０℃以上にすることで水素を発生させるものである。本発明では、材料として化学剤やアルミニウム以外の金属を主要材料としなくても、アルミニウムと特殊な水（創生水）のみを用いて、非常に安価なコストで水素を製造することができる。【００１３】
本発明で使用する特殊な水は、ヒドロキシルイオン（Ｈ3Ｏ2-）や水酸化イオン（ＯＨ-）や水素イオン（Ｈ+）等の水素原子を大量に含んでいるものである。アルミニウムは電極両性元素であることから、特殊な水が３０℃以上の温度になるとアルミニウムに多くのプラスの電極とマイナスの電極が現れ、そのプラスの電極とマイナスの電極が微弱電流を発生して容器内の特殊な水の電気分解を促進させ、特殊な水から水素を大量に発生させると推測される。更に、特殊な水から水素を発生させる時間が長いので、大量の水素を発生することができる。それは、本発明は、特殊な水に含まれるヒドロキシルイオン（Ｈ3Ｏ2-）によって、アルミニウムの表面に膜が張るのを遅らせる効果があるのではないかと推測される。【００１４】
本発明において、特殊な水とアルミニウムとを容器内で接触させて水素を発生させる場合、容器の加熱温度は３０℃以上で特殊な水の沸点未満であるため、大気圧の下での容器の加熱で済ませることができる。大気圧の下での加熱であるので、従来の水の熱分解のような３，０００℃〜５，０００℃のような特別な装置を必要とせずに、安価で簡単な装置で水素を発生させることができる。加熱手段を使用して容器内のアルミニウムと創生水とを加熱する場合には、加熱の停止によって、水素の発生を停止することができる。よって、水素の発生と停止とを速やかに行なうことが可能となり、水素を燃料として使用する種々の装置に応用することができる。【００１５】
特殊な水とアルミニウムとを入れた容器を一旦８０℃以上に加熱して水素を発生した後の特殊な水に、新たなアルミニウムを接触させれば（容器内に入れれば）、水素を発生した後の特殊な水と新たなアルミニウムとの接触によって、加熱手段で加熱しなくても、容器内の温度は８０℃以上に保持され、水素が継続して発生する。加熱手段を用いなくても水素を継続して発生するので、加熱にかかる燃料コストを省くことができる。これは、中性の特殊な水はアルミニウムと反応して水素を一部発生した後、特殊な水はアルカリ性となり、加熱手段による加熱をしなくても、この容器内のアルカリ性の特殊な水が新たに加えたアルミニウムと反応して、容器内の温度は８０℃以上に保持され、水素が継続して発生する。なお、アルミニウムを粉末とした場合に、発生する水素の量が大幅に増加する。【００１６】
容器の底にアルミニウムを入れ、創生水（あるいは後述する水酸化ナトリウム水溶液）でアルミニウムの最上位を覆う。即ち、アルミニウムを創生水や水酸化ナトリウム水溶液の中に浸漬させるようにすれば、創生水に含まれるヒドロキシルイオン（Ｈ3Ｏ2-）によって、アルミニウムの表面への酸化被膜の発生を遅らせることができ、水素の発生時間を長くすることができる。【００１７】
特殊な水のみに代えて、特殊な水に水酸化ナトリウムを混合した水酸化ナトリウム水溶液を用いても良い。特殊な水に水酸化ナトリウムを混合した水酸化ナトリウム水溶液を用いた場合には、水酸化ナトリウム水溶液とアルミニウムとを容器内で接触させることで反応熱が発生する。その反応熱は自己昇温によって容器内の温度を３０℃以上にすることができ、容器の外部から熱を加える加熱手段を用いなくても、容器内に水素を発生させることができる。アルミニウムと水酸化ナトリウム水溶液とによる反応熱によって、容器内の温度が水素がより大量に発生する８０℃以上になるので、大量に水素を発生させたい場合にも適応することができる。従来の容器の外部から熱を加える加熱手段の温度は６００℃〜５，０００℃であり、高価な設備を必要としたが、本発明では容器の外部からの熱を加える加熱手段を省略でき、特殊な水に水酸化ナトリウムを加えた水酸化ナトリウム水溶液とアルミニウムのみを使用するものであり、低コストで水素を製造することができる。本発明は、反応熱による自己昇温によって水素を発生させるものであり、容器の外部からの火や電気による熱を加える加熱手段を用いないものであるので、この水素発生方法に係る装置を自動車等に搭載することが可能となる。【００１８】
本発明の水素の製造方法において、特殊な水に水酸化ナトリウムを混合した水酸化ナトリウム水溶液を用いることによって、特殊な水のみの場合と比べて、水素の発生量を増加させると共に、酸素の発生量を大幅に減少させることができる。酸素の発生比率を限りなく低くした場合には、水素と酸素を含む気体から酸素を分離する方法を簡単なものとすることができ、水素を製造するコストを低減することができる。【００１９】
本発明の水素発生装置では、加熱手段を用いなくてもアルミニウムと接触させるだけで水素を発生するアルカリ性の特殊な水を用いる。アルミニウムと接触させるだけで水素を発生する水としては、特殊な水とアルミニウムとを接触させて、一旦８０℃以上に加熱して水素を発生した後の水（アルカリ性となっている）か、特殊な水と水酸化ナトリウムを混合した水酸化ナトリウム水溶液かのいずれかを用いる。アルカリ性の特殊な水とアルミニウムとを収容するための容器内に、アルミニウムを載せるための載置部材を収容し、その載置部材を容器内の底面より上方となるよう容器内に配置する。載置部材の上のアルミニウムは、アルカリ性の特殊な水と反応することによって溶けて、極小さい粒かまたはペースト状のカスとなり、網部材の網目を通過して下方に落下し、容器内の底に残留物として蓄積するようにする。容器の下部に液体循環通路を連絡させ、その液体循環通路の途中に残留物を容器内から排出する液体取出し手段と、容器内から排出した残留物を捕捉するための残留物捕捉手段と、容器内にアルカリ性の特殊な水または水酸化ナトリウム水溶液を供給する液体投入手段とを設けることで、この容器内に蓄積したアルミニウムの残留物をアルカリ性の特殊な水の循環によって自動的に外部に排出することができると共に、いつでも容器内にアルカリ性の特殊な水を供給する。この装置では、容器の蓋を開けずにアルミニウムをいつでも供給できる既知のアルミニウム投入手段を用いれば、アルミニウムの投入と、容器内からの残留物の排出とを容器を開けずに行うことができ、継続的に水素を発生させることができる。継続的に水素を発生させることができることから、長時間駆動する自動車等に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る水素の製造方法に使用する特殊な水（創生水）を作る製造装置の一例を示す構成図である。
【図２】図１に示す製造装置に用いる水生成器の断面図である。
【図３】図１に示す製造装置に用いるイオン生成器の要部断面図である。
【図４】本発明に係る水素の製造方法に使用する特殊な水を作る製造装置の他の例を示す構成図である。
【図５】本発明の水素を発生させる装置の一例を示す断面図である。
【図６】１００重量の特殊な水（創生水）と１０重量のアルミニウムの粉末を容器内に入れて、容器内の温度を３０℃以上にした状態の容器内の水素の発生％を示す測定分析成績書を示すものである。
【図７】１００重量の創生水と１０重量のアルミニウムの粉末を容器内に入れて容器内の温度を８０℃以上に保った状態の容器内の水素の発生％を示す測定分析成績書を示すものである。
【図８】創生水のｐＨ値を示す計量証明書である。
【図９】創生水とアルミニウムとで一旦水素を発生させた後の創生水のｐＨ値を示す計量証明書である。
【図１０】１００重量のアルカリイオン水と１０重量のアルミニウム粉末を容器内に入れて容器内の温度を３０℃以上にした状態の容器内の水素の発生％を示す測定分析成績書を示すものである。
【図１１】１００重量のアルカリイオン水と１０重量のアルミニウム粉末を容器内に入れて容器内の温度を８０℃に保った状態の容器内の水素の発生％を示す測定分析成績書を示すものである。
【図１２】本発明の水素を発生させる装置の他の例を示す断面図である。
【図１３】図１２の装置において、創生水とアルミニウムを使用して加熱手段で加熱して発生した水素の発生％を示す測定分析成績書である。
【図１４】図１３の装置において、創生水に水酸化ナトリウムを加えた水酸化ナトリウム水溶液とアルミニウムを加熱手段で加熱して発生した水素の発生％を示す測定分析成績書である。
【図１５】本発明の水素を発生させる装置のその他の例を示す断面図である。
【図１６】図１５の水素発生装置内の水酸化ナトリウム濃度を５％として発生した水素の発生％を示す第１の測定分析成績書である。
【図１７】図１５の水素発生装置内の水酸化ナトリウム濃度を１０％として発生した水素の発生％を示す第２の測定分析成績書である。
【図１８】図１５の水素発生装置内の水酸化ナトリウム濃度を１５％として発生した水素の発生％を示す第３の測定分析成績書である。
【図１９】水酸化ナトリウム濃度５％、１０％、１５％の種々の水（アルカリイオン水と天然水）とアルミニウムとを使用して反応させた場合の水素発生の反応開始時間と反応持続時間を示す表である。
【図２０】水酸化ナトリウム濃度５％、１０％、１５％の種々の水（創生水と水道水）とアルミニウムとを使用して反応させた場合の水素発生の反応開始時間と反応持続時間を示す表である。
【図２１】図１９や図２０に示した表をグラフにしたもので、水酸化ナトリウム濃度を５％としたものである。
【図２２】図１９や図２０に示した表に対応するもので、水酸化ナトリウム濃度を１０％としたグラフである。
【図２３】図１９や図２０に示した表に対応するもので、水酸化ナトリウム濃度を１５％としたグラフである。
【図２４】水酸化ナトリウム濃度が０％、１％、３％の水酸化ナトリウム水溶液とアルミニウム（ショット）を使用した場合の水素発生の反応開始時間と反応持続時間を示す表である。
【図２５】図２４に示した水酸化ナトリウム濃度が１％と３％の水酸化ナトリウム水溶液を使用した水素発生の反応開始時間と反応持続時間の表をグラフにしたものである。
【図２６】水酸化ナトリウム濃度が０％、１％、３％の水酸化ナトリウム水溶液とアルミニウム粉末を使用した場合の水素発生の反応開始時間と反応持続時間を示す表である。
【図２７】図２６に示した水酸化ナトリウム濃度が１％と３％の水酸化ナトリウム水溶液を使用した場合の水素発生の反応開始時間と反応持続時間の表をグラフにしたものである。
【図２８】本発明の水素発生装置の実施例を示すもので、アルミニウムを適宜供給できる水素発生装置の断面図である。
【図２９】図２８に示した水素発生装置で発生する気体から水素のみを取り出す構造である。
【図３０】本発明の水素発生装置の他の実施例を示すもので、アルカリ性にした創生水を適宜供給できる水素発生装置のシステム図である。
【符号の説明】
【００２１】
１０    第１軟水生成器
１２    第２軟水生成器
１４    イオン生成器
１６    岩石収納器
３２    イオン交換樹脂
４６    トルマリン
４８    金属
５４    岩石
６０    容器
６６    アルミニウム
６９    加熱手段
７５    創生水
７７    アルミニウム粉末
７８    容器
８２    蓋
８４    第一弁手段
８６    連絡管
８８    第二弁手段
９６    網部材
９８    冷却管
１０４  冷却器
１０６  冷却管
１２２  液体循環通路
１２８  第一電磁弁
１３０  フィルタ
１３２  第一ポンプ
１３４  タンク
１３６  第二ポンプ
１３８  第２電磁弁
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の水素の製造方法は、特殊な水とアルミニウムとを所定の温度範囲内（３０℃以上特殊な水の沸点未満）で接触させることで水素を発生させるものである。
【００２３】
本発明の水素の製造方法について説明する前に、先ず、本発明で使用する特殊な水（以下、「創生水」とする）について、図１乃至図３に基づいて説明する。図１は創生水の製造装置の一実施例を示す構成図である。第１の軟水生成器１０と第２の軟水生成器１２とイオン生成器１４と岩石収納器１６とを、連絡管１８ａ，１８ｂ，１８ｃを介して、順に直列に連結する。第１の軟水生成器１０には、例えば水道のような圧力のある水が水供給管２０から連絡管２２を介して内部に導入される。水供給管２０と連絡管２２との間には、蛇口のような入口用開閉弁２４が備えられ、連絡管２２の途中には逆止弁２６が備えられる。岩石収納器１６の出口側には吐出管２８が取り付けられ、吐出管２８の先端または途中に出口用開閉弁３０が備えられる。
【００２４】
水道水の場合、水供給管２０から送り出される水は、第１の軟水生成器１０と第２の軟水生成器１２とイオン生成器１４と岩石収納器１６の順を経て、出口用開閉弁３０を開くことによって吐出管２８から取り出される。水道水以外の場合は、図示しないが、水槽に溜めた水をポンプによって、水供給管２０を経由して第１の軟水生成器１０に導入する。この場合、ポンプと第１の軟水生成器１０との間に逆止弁２６を備える。
【００２５】
第１の軟水生成器１０と第２の軟水生成器１２は、その内部に粒状のイオン交換樹脂３２を大量に収納するもので、その断面図を図２に示す。軟水生成器１０，１２の本体３４は筒状をしており、その筒状の上下端面に水の出入口３６ａ，３６ｂを有する。筒状の本体３４の内部には、上下の端面からやや離れた位置の内壁に、それぞれ中央に穴を開けたシールド部材３８ａ，３８ｂを備える。その一対のシールド部材３８ａ，３８ｂの間に、イオン交換樹脂３２を細かい網４０に入れた状態で収納する。上下の出入口３６ａ，３６ｂからやや離れた位置の内壁に、中央に穴を開けたシールド部材３８を備えるのは、イオン交換樹脂３２を入れた網４０を一対のシールド部材３８の間に配置し、出入口３６ａ，３６ｂ付近に空間４２ａ，４２ｂを形成させるためである。また、シールド部材３８ａ，３８ｂの中央の穴から水を出入りさせるようにしたのは、水がイオン交換樹脂３２に必ず接触させるためである。イオン交換樹脂３２を網４０に入れるのは、粒状のイオン交換樹脂３２を洗浄するために取り出す際に、網４０ごと粒状のイオン交換樹脂３２を取り出せるようにしたものである。
【００２６】
第１の軟水生成器１０と第２の軟水生成器１２は、その高さを例えば８０ｃｍとし、内径を１０ｃｍとする。そして、例えばイオン交換樹脂３２の収納高さを７０ｃｍとし（上下に空間４２ａ，４２ｂを存在させる）。この際、イオン交換樹脂３２の収納高さは、水にイオン交換が充分行なえるような高さが必要である。一方、イオン交換樹脂３２の収納高さが高くなりすぎると（例えばイオン交換樹脂３２の収納高さが約２００ｃｍ以上になると）、イオン交換樹脂３２が水の抵抗となって軟水生成器の内部を通過する流量が減少するため、イオン交換樹脂３２の収納高さを流量が減少しない高さにする。イオン交換樹脂３２を収納する容器を２つに分けたのは、第１の軟水生成器１０や第２の軟水生成器１２の高さをイオン生成器１４や岩石収納器１６と同じ程度の高さに低く押えるためと、そこを通過する水の圧損失によって流量が減少することを避けるためである。また、２つの軟水生成器１０，１２を１つにまとめて、１つの軟水生成器にすることも可能である。
【００２７】
イオン交換樹脂３２は、水に含まれているＣａ2+やＭｇ2+やＦｅ2+等の金属イオンを除去して、水を軟水にするためのものであり、特に水の硬度をゼロに近い程度に低くするためのものである。イオン交換樹脂３２としては、例えば、スチレン・ジビニルベンゼンの球状の共重合体を均一にスルホン化した強酸性カチオン交換樹脂（ＲｚＳＯ3Ｎａ）を用いる。このイオン交換樹脂３２は、水に含まれているＣａ2+やＭｇ2+やＦｅ2+等の金属イオンとは、以下のイオン交換反応を生じる。
２ＲｚＳＯ3Ｎａ  ＋  Ｃａ2+  →  (ＲｚＳＯ3)2Ｃａ  ＋  ２Ｎａ+
２ＲｚＳＯ3Ｎａ  ＋  Ｍｇ2+  →  (ＲｚＳＯ3)2Ｍｇ  ＋  ２Ｎａ+
２ＲｚＳＯ3Ｎａ  ＋  Ｆｅ2+  →  (ＲｚＳＯ3)2Ｆｅ  ＋  ２Ｎａ+
即ち、イオン交換樹脂３２を通すことによって、水に含まれているＣａ2+やＭｇ2+やＦｅ2+等を除去することができる。イオン交換樹脂３２として強酸性カチオン交換樹脂（ＲｚＳＯ3Ｎａ）を用いることによって、ナトリウムイオン（Ｎａ+）が発生する。イオン交換樹脂３２としては、Ｎａ+以外のものが発生するものであっても構わないが、Ｎａ+を発生させるもの、例えば強酸性カチオン交換樹脂（ＲｚＳＯ3Ｎａ）を用いることが望ましい。水が水道水であれば、その水道水の中にはＣａ2+やＭｇ2+やＦｅ2+等の金属イオンの他に塩素が含まれているが、水道水がイオン交換樹脂３２を通ることによって、この塩素には何も変化が生じない。
【００２８】
一方、水（Ｈ2Ｏ）がイオン交換樹脂３２を通ることによって、以下のように変化する。
Ｈ2Ｏ  →  Ｈ+  ＋  ＯＨ-    ……(1)
Ｈ2Ｏ  ＋  Ｈ+  →  Ｈ3Ｏ+    ……(2)
即ち、(1)(2)に示すように、イオン交換樹脂３２を通ることによって、水からは水酸化イオン（ＯＨ-）とヒドロニウムイオン（Ｈ3Ｏ+）とが発生する。
【００２９】
このように、水が硬水であった場合に、イオン交換樹脂３２を通過することによって、水からＣａ2+やＭｇ2+やＦｅ2+等の金属イオンが除去されて軟水となる。また、イオン交換樹脂３２を通過することによって、水の中にＮａ+とＯＨ-とヒドロニウムイオン（Ｈ3Ｏ+）とが発生する。しかし、水道水に含まれている塩素（Ｃｌ）はイオン化しないでそのまま通過する。
【００３０】
次に、前記イオン生成器１４の部分断面図を図３に示す。イオン生成器１４は、複数個のカートリッジ４４を同じ配置で上下に連続して直列に連結したものである。各カートリッジ４４の内部に、粒状のトルマリン４６のみか、粒状のトルマリン４６と板状の金属４８との混合物かのいずれかを収納する。トルマリンは、プラスの電極とマイナスの電極とを有するもので、このプラスの電極とマイナスの電極によって、水に４〜１４ミクロンの波長の電磁波を持たせ、かつ水のクラスターを切断してヒドロニウムイオン（Ｈ3Ｏ+）を発生させるためのものである。その４〜１４ミクロンの波長の電磁波が持つエネルギは０．００４ｗａｔｔ／ｃｍ2である。ここで、トルマリン４６とは、トルマリン石を細かく砕いたものであっても良いが、トルマリンとセラミックと酸化アルミニウム（銀を含むものもある）との重量比を約１０：８０：１０とする市販のトルマリンペレットと呼ばれるトルマリン混合物であっても良い。このトルマリンペレットに含まれるセラミックは、プラスの電極とマイナスの電極を分離しておく作用をする。ここで、トルマリン４６をセラミックに対し重量比１０％以上の割合で混合させて８００°Ｃ以上で加熱することによって、水の攪拌によって所定の期間（例えば直径４mmで約３ヶ月）で消滅するトルマリン４６を作ることができる。トルマリン４６は、加熱によって強度が増し、耐摩滅期間を長くすることができる。イオン交換樹脂３２を通過させて水を硬度がゼロに近い軟水にして、その軟水の中でトルマリン４６同士をこすり合わせる。硬度がゼロに近い軟水では、トルマリン４６のマイナスの電極にマグネシウムイオンやカルシウムイオンが付着するのを防ぐことができ、トルマリン４６のプラスとマイナスの電極としての働きを低下させることを防ぐことができる。
【００３１】
前記金属４８としては、アルミニウム、ステンレス、銀の少なくとも１種類の金属を用いる。この金属４８としては、水中で錆を発生させたり水に溶けたりしない金属が望ましい。この金属４８のうち、アルミニウムは殺菌作用や抗菌作用と共に漂白作用を有しており、ステンレスは殺菌作用や抗菌作用と共に洗浄向上作用を有しており、銀は殺菌作用や抗菌作用を有している。金属４８としては、銅や鉛は毒性を有しているので採用することができない。また、金等の高価な素材はコスト上からも採用することができない。前記トルマリン４６と金属４８との重量比は、１０：１〜１：１０が望ましい。その範囲を超えると、一方の素材が多くなりすぎ、両方の素材の効果を同時に発揮することができない。
【００３２】
カートリッジ４４は一端を開放した筒状をしており、その底面５０に多数の穴５２が設けられている。カートリッジ４４の内部にトルマリン４６と金属４８とを入れた場合に、底面５０の穴５２をトルマリン４６や金属４８が通過しないように穴５２の大きさを設定する。図３に示すように、各カートリッジ４４は多数の穴５２を設けた底面５０を下側にし、その底面５０の上にトルマリン４６や金属４８を載せる。そして、各カートリッジ４４の内部を下位から上位に向かって流れるように設定する。即ち、各カートリッジ４４においては、底面５０の多数の穴５２を通過した水が、下から上に向けてトルマリン４６と金属４８とに噴射するように設定されている。ここで、水道水は高い水圧を有するので、その水圧を有する水がカートリッジ４４内のトルマリン４６と金属４８に勢いよく衝突し、その水の勢いでトルマリン４６と金属４８とがカートリッジ４４内で攪拌されるように、穴５２の大きさ並びに個数を設定する。水をトルマリンに噴射してトルマリンを攪拌するのは、その攪拌によってトルマリンと水とに摩擦が生じ、トルマリンからプラスとマイナスの電極が水に溶け出して水のクラスターを切断し、ヒドロニウムイオン（Ｈ3Ｏ+）を大量に発生させるためである。
【００３３】
実際の設置例としては、内径５ｃｍで深さが７ｃｍの収容容積を有するカートリッジ４４を４段に重ね、そのカートリッジ４４内にトルマリン４６と金属４８とを充分収納するが、トルマリン４６と金属４８とがカートリッジ４４内で水の勢いによって自由に移動できるような分量とする。カートリッジ４４の段数を増減しても構わないし、収容容積を大きくした１個のカートリッジ４４にしても良い。このように、トルマリン４６と金属４８を収容容積を小さくした複数のカートリッジ４４に分散させて、それらの複数のカートリッジ４４を接続させることで、水の勢いによってトルマリン４６と金属４８との撹拌効率を高めることができる。カートリッジ４４内に収納したトルマリン４６は、水に溶けて数ヶ月で消滅するので、各カートリッジ４４は例えば螺合等の手段によって容易に着脱出来るようにし、各カートリッジ４４内にトルマリン４６を容易に補充できるようにする。なお、金属４８は水に溶けないので補充する必要がないが、トルマリン４６と金属４８とを入れたカートリッジ４４全体を取替えることも可能である。カートリッジ４４は使用流量の大小に応じてその収容容積を変えるようにしても良い。
【００３４】
カートリッジ４４を通過する水に加えるマイナスイオンを増やすためには、トルマリン４６同士がこすり合うことでプラスの電極とマイナスの電極が発生し、そのトルマリン４６に水が接触することで、マイナスイオンの増加が達成できる。また、水のクラスターを切断し、ヒドロニウムイオン（Ｈ3Ｏ+）を大量に発生させるためには、カートリッジ４４内にトルマリン４６のみを収容すれば良い。しかし、金属４８をトルマリン４６と混合させることによって、それらが接触し合ってトルマリン４６に発生するマイナスイオンをより増加させることができる。
【００３５】
トルマリン４６にはプラス電極とマイナス電極とを有するため、トルマリンが水で攪拌されると、水（Ｈ2Ｏ）は水素イオン（Ｈ+）と水酸化イオン（ＯＨ-）とに解離する。
Ｈ2Ｏ  →  Ｈ+  ＋  ＯＨ-    ……(1)
更に、水素イオン（Ｈ+）と水（Ｈ2Ｏ）とによって、界面活性作用を有するヒドロニウムイオン（Ｈ3Ｏ+）が発生する。このヒドロニウムイオン（Ｈ3Ｏ+）の発生量は、前記イオン交換樹脂３２によって発生する量よりはるかに多い量である。
Ｈ2Ｏ  ＋  Ｈ+  →  Ｈ3Ｏ+    ……(2)
このヒドロニウムイオン（Ｈ3Ｏ+）の一部は、水（Ｈ2Ｏ）と結びついてヒドロキシルイオン（Ｈ3Ｏ2-）と水素イオン（Ｈ+）になる。
Ｈ3Ｏ+  ＋  Ｈ2Ｏ  →  Ｈ3Ｏ2-  ＋  ２Ｈ+    ……(3)
【００３６】
イオン交換樹脂３２を通過した水を、イオン生成器１４を通過させることによって、水の内部にヒドロニウムイオン（Ｈ3Ｏ+）とヒドロキシルイオン（Ｈ3Ｏ2-）とＨ+とＯＨ-とが発生する。なお、イオン交換樹脂３２を通過した塩素（Ｃｌ）と、イオン交換樹脂３２で発生したＮａ+とは、反応することなくそのままイオン生成器１４を通過する。
【００３７】
イオン生成器１４を通過した水を、次に、火成岩のうち二酸化珪素を多く含む岩石（二酸化珪素を約６５〜７６％含む岩石）５４を収納する岩石収納器１６の内部を通過させる。火成岩（火山岩と深成岩とに分けられる）のうち二酸化珪素を多く含む岩石５４としては、火山岩には黒曜石や真珠岩や松脂岩等の流紋岩があり、深成岩には花崗岩がある。岩石収納器１６の内部には、黒曜石，真珠岩，松脂岩，花崗岩の岩石のうちの少なくとも1種類以上の岩石を収納する。黒曜石や真珠岩や松脂岩等の流紋岩、あるいは花崗岩はマイナス電子を帯びている。更に、黒曜石や真珠岩や松脂岩等の流紋岩や花崗岩は酸性岩である。流紋岩は花崗岩と同じ化学組成を持つものである。
【００３８】
これら火成岩のうちの二酸化珪素を約６５〜７６％を含む岩石（黒曜石や真珠岩や松脂岩等の流紋岩、あるいは花崗岩等の深成岩）は、原石の状態で−２０〜−２４０mＶの酸化還元電位を有する。但し、岩石５４は水に溶けるものを除く。岩石収納器１６は例えば内径を１０ｃｍとし、高さを８０ｃｍの筒とし、その内部に例えば５ｍｍ〜５０ｍｍ粒程度の大きさの火成岩のうちの二酸化珪素を多く含む岩石５４を、水の通過流量を落とさない程度の量を収容する。
【００３９】
この岩石収納器１６の内部に、イオン生成器１４を通過した水を通過させると、水にｅ-（マイナス電子）が加えられる。この結果、水道水に含まれている塩素（Ｃｌ）はマイナス電子によって、塩素イオンとなる。
Ｃｌ  ＋  ｅ-  →  Ｃｌ-    ……(4)
このＣｌ-と前記Ｎａ+とはイオンとして安定した状態になる。安定した状態とは、蒸発することなくイオン状態が長期間保たれることを意味する。また、前記ヒドロキシルイオン（Ｈ3Ｏ2-）もイオンとして安定した状態になる。水が岩石５４を通過することによって、イオン生成器１４を通過した水と比べて、ヒドロニウムイオン（Ｈ3Ｏ+）が更に発生し、かつヒドロキシルイオン（Ｈ3Ｏ2-）も水素イオン（Ｈ+）も更に発生する。
Ｈ2Ｏ  ＋  Ｈ+  →  Ｈ3Ｏ+    ……(2)
Ｈ3Ｏ+  ＋  Ｈ2Ｏ  →  Ｈ3Ｏ2-  ＋  ２Ｈ+    ……(3)
水が岩石５４を通過することによって、その他に、以下の反応も発生する。
ＯＨ-  ＋  Ｈ+  →  Ｈ2Ｏ    ……(5)
２Ｈ+  ＋  ２ｅ-  →  ２Ｈ2    ……(6)
更に、水が岩石収納器１６を通過すると、岩石５４のマイナス電子によって、水の酸化還元電位が＋３４０mＶから−２０〜−２４０mＶになる。水に代えてお湯を使うと、マイナスの酸化還元電位がより安定する。更に、岩石５４を通過した水は、溶存酸素や活性水素を大量に含む。
【００４０】
図１に示すように、水が、最初にイオン交換樹脂を通過し、次にトルマリン４６（またはトルマリン４６と金属４８とを混合させたもの）に通過し、その後に岩石収納器１６を通過したものが特殊な水（創生水）である。創生水には、Ｎａ+と、Ｃｌ-と、Ｈ+と、ＯＨ-と、Ｈ2と、ヒドロニウムイオン（Ｈ3Ｏ+）と、ヒドロキシルイオン（Ｈ3Ｏ2-）と、活性水素と、溶存酸素とを多く含む。この水のエネルギは０．００４ｗａｔｔ／ｃｍ2である４〜１４ミクロンの波長の電磁波を有し、−２０〜−２４０mＶの酸化還元電位を有する。
【００４１】
本発明に係る水素の製造方法に使用する水としては、水をイオン交換樹脂３２，トルマリン４６（またはトルマリン４６と金属４８とを混合したもの），岩石５４の順に通過させた創生水を使用する。図１では、水をイオン交換樹脂３２，トルマリン４６（またはトルマリン４６と金属４８とを混合したもの），岩石５４の順に通過させたが、水をイオン交換樹脂３２，岩石５４，トルマリン４６（またはトルマリン４６と金属４８とを混合したもの）の順に通過させたものを使用しても良い。即ち、図４に示すように、水を第１の軟水生成器１０と第２の軟水生成器１２と岩石収納器１６とイオン生成器１４の順に通過させるようにしてもよい。
【００４２】
この図４においては、イオン交換樹脂３２を通過した水は、次に岩石５４を通過する。この岩石５４によって、水の内部にｅ- （マイナス電子）が発生する。この結果、水道水に含まれている塩素はマイナス電子によって、塩素イオンとなる。
Ｃｌ  ＋  ｅ-  →  Ｃｌ-    ……(4)
このＣｌ-とイオン交換樹脂３２によって発生したＮａ+とはイオンとして安定した状態になる。なお、イオン交換樹脂３２を通過した水であっても、Ｎａ+を含まない場合もある。
イオン交換樹脂３２を通過した水には、前記(1)(2)に示すように、Ｈ+とＯＨ-とヒドロニウムイオン（Ｈ3Ｏ+）とが存在する。イオン交換樹脂３２を通過した水が、その後、岩石５４を通過することによって、以下の反応も発生する。
ＯＨ-  ＋  Ｈ+  →  Ｈ2Ｏ    ……(5)
Ｈ2Ｏ  ＋  Ｈ+  →  Ｈ3Ｏ+    ……(2)
２Ｈ+  ＋  ２ｅ-  →  ２Ｈ2    ……(6)
この反応においては、ヒドロニウムイオン（Ｈ3Ｏ+）が、イオン交換樹脂３２によって発生する量よりも更に多くの量が発生する。
以上のように、イオン交換樹脂３２の後に岩石５４を通過することによって、水の中に従来から存在したＮａ+とＯＨ-と、新たに発生するＣｌ-とヒドロニウムイオン（Ｈ3Ｏ+）とが存在することになる。また、岩石５４を通過させた水は、酸化還元電位が−２０〜−２４０mＶになる。水に代えてお湯を使うと、マイナスの酸化還元電位が更に安定する。更に、岩石５４を通過した水は、溶存酸素や活性水素を大量に含む。
【００４３】
この岩石５４を通過した水を、次にトルマリン４６と金属４８を内蔵するイオン生成器１４の内部を通過させる。これによって、以下の反応が生じる。
Ｈ2Ｏ  →  Ｈ+  ＋  ＯＨ-    ……(1)
Ｈ2Ｏ  ＋  Ｈ+  →  Ｈ3Ｏ+    ……(2)
このヒドロニウムイオン（Ｈ3Ｏ+）は大量に発生する。またヒドロニウムイオン（Ｈ3Ｏ+）の一部はヒドロキシルイオン（Ｈ3Ｏ2-）になる。
Ｈ3Ｏ+  ＋  Ｈ2Ｏ  →  Ｈ3Ｏ2-  ＋  ２Ｈ+    ……(3)
この結果、トルマリン４６と金属４８を通過させた水には、ヒドロニウムイオン（Ｈ3Ｏ+）と、ヒドロキシルイオン（Ｈ3Ｏ2-）と、ＯＨ-と、Ｈ+とが増加する。
【００４４】
図４に示すように、水をイオン交換樹脂３２，岩石５４，トルマリン４６（またはトルマリン４６と金属４８とを混合したもの）の順に通過させたものは、Ｎａ+と、Ｃｌ-と、ＯＨ-と、ヒドロニウムイオン（Ｈ3Ｏ+）と、ヒドロキシルイオン（Ｈ3Ｏ2-）と、Ｈ+と、溶存酸素と、活性水素とを含み、図１で創り出した創生水と同じ成分を含む。更に、０．００４ｗａｔｔ／ｃｍ2のエネルギを有する４〜１４ミクロンの電磁波と、−２０〜−２４０mＶの酸化還元電位を有する。この結果、図４で創り出した水と図１で創り出した創生水とは、同じ効果を有する。図４の装置で生成する水は、図１で生成する創生水と、水に含むものは結果的に同じであるので、図４の装置で生成する水も創生水とする。
【００４５】
この創生水の水質検査結果を、以下に示す。この創生水と比較する水道水の値をカッコ内に示す。但し、水道水において創生水と同じ値は、「同じ」とする。亜硝酸性窒素及び硝酸性窒素：１．８mg/l（同じ）、塩素イオン：６．８mg/l（９．０mg/l）、一般細菌：０個/ml （同じ）、シアンイオン０．０１mg/l未満（同じ）、水銀：０．０００５mg/l未満（同じ）、有機リン：０．１mg/l未満（同じ）、銅：０．０１mg/l未満（同じ）、鉄：０．０５mg/l未満（０．０８mg/l未満）、マンガン：０．０１mg/l未満（同じ）、亜鉛：０．００５mg/l未満（０．０５４mg/l未満）、鉛：０．０１mg/l未満（同じ）、六価クロム：０．０２mg/l未満（同じ）、カドミウム：０．００５mg/l未満（同じ）、ヒ素：０．００５mg/l未満（同じ）、フッ素：０．１５mg/l未満（同じ）、カルシウムイオン・マグネシウムイオン等（硬度）：１．２mg/l（４９．０mg/l）、フェノール類：０．００５mg/l未満（同じ）、陰イオン海面活性剤０．２mg/l未満（同じ）、ｐＨ値：６．９（同じ）、臭気：異臭なし（同じ）、味：異味なし（同じ）、色度：２度（同じ）、濁度：０度（１度）
【００４６】
創生水は、以下に列挙する多くの特徴を有する。
(a)ヒドロニウムイオン（Ｈ3Ｏ+）と、ヒドロキシルイオン（Ｈ3Ｏ2-）と、水素イオン（Ｈ+）と、水素と、水酸基（ＯＨ-）と、硫酸イオン（ＳＯ4２-）と、炭酸水素イオン（ＨＣＯ3-）と、炭酸イオン（ＣＯ3２-）と、メタケイ酸（Ｈ2ＳｉＯ3）と、遊離二酸化炭素（ＣＯ2）とを含んでいる。
(b)界面活性作用がある。
界面活性作用（ＯＷ型創生水乳化作用）を有する。
(c）微弱エネルギ（育成光線）作用がある。
トルマリンは微弱エネルギ（４〜１４ミクロンの波長の電磁波）を放出する。この微弱エネルギは水の大きいクラスターを切断して、クラスター内に抱えこまれていた有毒ガスや重金属類を水から外部に放出する。
(d)−２０〜−２４０mＶの酸化還元電位を有している。
(e)溶存酸素や活性水素を含んでいる。
(f)カルシウムイオンやマグネシウムイオンを除去した軟水である。
イオン交換樹脂に水道水等を通すことによって、水に含まれているカルシウムイオン及びマグネシウムイオンを除去することができる。
【実施例１】
【００４７】
次に、本発明に係る水素ガスの製造方法を図５に基づいて説明する。本発明の水素ガスの製造方法を説明する前に、その製造装置の一例について説明する。製造装置は、容器６０とその容器の蓋６１とを有し、容器６０は通常は蓋６１で閉鎖された状態で使用する。蓋６１には、容器内部と容器外部とを連絡する連絡通路６５を内部に形成したノズル６４が取り付けられており、ノズル６４の途中には、連絡通路６５を開閉する開閉バルブ６８が備えられている。容器６０の上部には、容器６０の内部の気圧を測定する気圧計７１と、容器６０の内部の温度を測定する温度計７３とが取り付けられている。容器６０の上方の形状は、蓋６１に向けて水平断面が徐々に狭くなるような円錐形状や角錐形状にするのが望ましい。これは、容器６０内で生成した軽い水素ガスを容器６０の上方に溜め、水素ガスを容器６０から外部に取り出すのを容易にするためである。容器６０の底面の下方には、容器６０を加熱するための加熱手段６９を備える。なお、加熱手段６９は火力に限るものではなく、太陽光や電気ヒーター等によるものであっても良い。また、加熱手段６９の配置位置は容器６０の底面の下方に限るものではない。【００４８】
本発明では、容器６０内に、特殊な水（創生水）７５とアルミニウム粉末７７とを入れて、加熱手段６９で創生水７５とアルミニウム粉末７７とを加熱する。アルミニウム粉末７７は創生水７５に充分浸漬されるように、創生水７５の量をアルミニウム粉末７７の量に対して充分多くする。水素を発生するために使用するものは、創生水７５とアルミニウム粉末７７の２つの材料のみである。即ち、容器６０内には、アルミニウム以外の金属や化学物質を入れないものであり、容器６０内の創生水７５とアルミニウム粉末７７とを加熱するだけで水素を発生させるものである。【００４９】
実施例１では、アルミニウムの粉末に基づいて説明する。このアルミニウムの粉末は、市販のものを使用する。アルミニウムの粉末は、大阪市西区立売堀１−２−１２所在の大和金属粉工業株式会社から市販されているものを使用する。この実施例１では、容器６０内に、１リットルの創生水７５と１００ｇのアルミニウム粉末７７を入れて、加熱手段６９によって容器６０内の創生水７５とアルミニウム粉末７７とを加熱する。即ち、創生水７５とアルミニウムの重量比は、創生水１００重量に対して、アルミニウム１０重量である。加熱手段６９による容器６０内の加熱は、常温（例えば２０℃）より加熱を開始し、容器６０内の温度を３０℃またはそれ以上まで加熱する。３０℃よりやや低い温度で水素が発生し始めるが、３０℃またはそれ以上になると容器６０内に水素が大量に発生する。【００５０】
容器６０内の創生水７５とアルミニウム粉末７７とを３０℃またはそれ以上に加熱すると、水素が発生することが判明したが、客観性を持たせるために、第三者に実験結果の測定分析を依頼した。その分析結果である測定分析成績書を図６に示す。本発明に係る図６やそれ以降の図に示す測定分析成績書は、日本国長野県北佐久郡立科町芦田１８３５所在の株式会社信濃公害研究所（電話０２６７−５６−２１８９）によって、作成されたものである。【００５１】
図６の測定分析成績書について説明する。図６は、容器６０内に創生水７５とアルミニウム粉末７７を入れて、加熱手段６９で容器６０内の温度を３０℃またはそれ以上に加熱して、容器６０内の空気を１０リットルバッグで採取したものである。創生水７５とアルミニウム粉末７７との反応では、容器６０を加熱手段６９で加熱している間は水素が発生するが、加熱手段６９による加熱を停止するとしばらくして水素は発生しなくなる。３０℃以上で８０℃未満までは、水素を発生する加熱は、容器６０内の温度を継続的に徐々に上昇させることである。同一温度を保持する加熱の場合は、しばらくは水素を発生し続けるが、途中で水素の発生は停止する。このため、水素を発生する温度である３０℃からは、容器６０内の温度を継続的に徐々に上昇するように、弱火で加熱する。このことから、容器６０内の温度が３０℃以上８０℃未満の間は、水素の発生や停止を容易に行わせることができる。【００５２】
容器６０内で発生する水素は、ノズル６４の先端に取付けた１０リットルバッグ（図示せず）で採取する。容器６０内から採取した空気は、測定前にバブリングを行なう。バブリングとは、採取した空気を容器（図示せず）内に入れた水に潜らせることである。採取した空気をバブリングさせることは、採取した空気に含まれる水分を除去する（気水分離を行なう）と共に、空気を冷却させる効果がある。３０℃またはそれ以上の温度で採取した空気にバブリングを行なった後の空気を測定した結果が、図６の測定分析成績書である。図６に示すように、３０℃またはそれ以上の温度で継続的に徐々に温度を上昇させるように加熱した空気には、水素が７５％、酸素が５．２％含まれていた。即ち、アルミニウム粉末７７と創生水とを入れた容器６０を３０℃またはそれ以上の温度で継続的に徐々に温度を上昇させるように加熱すると、水素が大量に発生することが分かった。加熱温度が３０℃またはそれ以上で継続的に徐々に上昇させる温度であることから、図６の実験では、容器６０内の圧力は大気圧（１気圧）である。【００５３】
次に、図７の測定分析成績書について説明する。容器６０内の温度を３０℃から８０℃までに徐々に上昇させ、温度が８０℃に達したら、８０℃以上で創生水の沸点未満までの間の温度で容器６０内の温度を保持する。創生水の沸点の温度は、１０２〜１０４℃である。８０℃以上創生水の沸点未満の温度では、保温するだけで水素が発生する。容器６０内の温度が８０℃以上創生水の沸点未満の温度では、温度を継続的に上昇させる必要は無い。図７の測定分析成績書は、容器６０内の空気を８０℃以上創生水の沸点未満の温度で、容器６０内の空気を１０リットルバッグに採取したものである。採取した空気をバブリングして測定した結果では、水素が９８％で、酸素が０．３％含まれていた。加熱温度が８０℃以上創生水の沸点以下であることから、図７の容器６０内の圧力は、大気圧（１気圧）である。【００５４】
容器６０内の温度が８０℃以上で創生水の沸点の手前までの温度では、容器６０内の温度を継続的に上昇させる必要はないが、容器６０内の温度を８０℃以上に保温する必要がある。即ち、加熱状態は断続的に行わなければならない。加熱状態を停止させて８０℃以下になると、水素が発生しなくなる。従って、容器６０内の温度が８０℃以上で創生水の沸点未満までの間で温度を保持しておけば、水素を大量に発生させることができる。また、水素の発生を停止させる場合には、容器６０の保温や加熱を停止させて、８０℃以下にすれば良い。このことから、水素の発生や停止を容易に行わせることができる。【００５５】
３０℃から８０℃までに温度が上昇するにつれて、採取した空気に含まれる水素の含有比率は徐々に大きくなるものである。これは、３０℃以上の温度における水素の含有率は７５％であり、８０℃の温度における水素の含有率は９８％であることから、明らかである。３０℃以上の温度での水素の含有率は７５％もあるので、水素の発生量は充分多い量であるとであると考えられる。１リットルの創生水７５と１００ｇのアルミニウム粉末７７からは、水素は約４０分から５０分発生した。なお、この実施例１では、アルミニウム粉末７７の１ｇ当り、約２．０リットルの水素を生成した。【００５６】
創生水には、ヒドロニウムイオン（Ｈ3Ｏ+）やヒドロキシルイオン（Ｈ3Ｏ2-）や水素イオン（Ｈ+）や水酸化イオン（ＯＨ-）等が含まれており、それらのヒドロニウムイオン（Ｈ3Ｏ+）やヒドロキシルイオン（Ｈ3Ｏ2-）や水素イオン（Ｈ+）や水酸化イオン（ＯＨ-）等から水素ガスが生成されるため、創生水は水道水や天然水やアルカリイオン水等の水に比べて、水素を多く発生させることができると考えられる。【００５７】
創生水とアルミニウムとを反応させて水素を発生させるが、アルミニウムが創生水と反応して水素を発生することによってアルミニウムの表面を酸化被膜が覆い、その酸化被膜によって水素の発生が停止する。創生水７５とアルミニウム粉末７７とから４０分〜５０分間水素を発生させる。創生水に代えて、水道水等を用いた場合には、アルミニウムとの反応による水素の発生時間はゼロか充分短い。このことから、創生水７５を使用することで、アルミニウムの表面に酸化被膜が発生する時間を著しく遅らせることができるということが分かる。アルミニウム粉末７７の表面への酸化被膜の発生を著しく遅らせる理由は、明確ではないが、ヒドロキシルイオン（Ｈ3Ｏ2-）が、アルミニウム粉末７７の表面への酸化被膜の付着を長時間防いでいるのではないかと推測される。アルミニウムの表面に酸化被膜が張って、水素を発生しなくなった場合には、創生水７５が容器６０内に残っていれば、アルミニウム粉末７７を容器６０から排出しても排出しなくても、新たなアルミニウム粉末７７を容器６０内に追加すれば、水素が再び発生する。【００５８】
容器６０に入れるアルミニウム粉末７７の重量は、創生水１００重量に対して、５重量以上（創生水１リットルに対して、アルミニウム粉末７７を５０ｇ以上）とする。容器６０に入れるアルミニウム粉末７７の重量が５重量未満であれば、水素の発生量が非常に少ないので、実用には適さない。アルミニウム粉末７７の最良の重量範囲は、１０重量以上（創生水１リットルに対して、アルミニウム粉末７７を１００ｇ以上）からアルミニウム粉末７７が創生水の液面に至るまでの重量である。アルミニウム粉末７７が１０重量未満なら水素の発生量が１０重量の時の水素発生量より少ない。アルミニウム粉末７７が３０重量を越えた場合には、水素発生量は３０重量の場合とほぼ変わらないことと、アルミニウム粉末のコスト７７がかかることとから、アルミニウム粉末は１０重量〜３０重量が望ましい。【００５９】
以上のように、本発明では、創生水７５とアルミニウム粉末７７とを入れた容器６０内の温度を３０℃またはそれ以上の温度にすることで、水素を発生させることができる。容器６０内の温度を高めるには、容器６０を加熱手段６９で加熱しても、加熱した創生水を加えるようにしてどちらでも良い。容器６０内を加熱する温度が３０℃以上８０℃未満までは、容器６０内を加熱する際に継続的な温度上昇を必要とするが、８０℃以上で創生水の沸点未満までの間は、容器６０内を加熱する温度は、必ずしも継続的な温度上昇を必要とせず、８０℃以上で創生水の沸点未満までの間の温度での保温で済ますことができ、加熱手段６９による温度調整が簡単である。更に、８０℃以上で創生水の沸点未満までの間で発生する水素の量は、３０℃以上８０℃未満の温度での水素の発生量と比べて非常に多いものである。本発明の実施例１は、創生水７５とアルミニウム粉末７７とを材料として、それらを容器６０内で大気圧の下で加熱して水素が発生するので、高圧に耐える装置を必要としないことから装置が安価であり、しかも大量の水素を得ることができる。【００６０】
図５に示す装置で、容器６０内に最初に１リットルの創生水７５と１００ｇのアルミニウム粉末７７とを入れ、８０℃以上で創生水の沸点未満までの間まで加熱して８０℃以上の温度を保った場合、４０分〜５０分間水素が出る。水素が出なくなった状態では、容器６０内のアルミニウム粉末７７には酸化被膜が形成されて、アルミニウム粉末７７による水素発生の働きが悪くなるが、容器６０内には大量の創生水７５が存在する。従って、更に水素を出すためには、水素が出なくなった状態でも、水素が出続けている状態でも、例えば８０℃以上の温度の容器６０内に新たなアルミニウム粉末７７を追加すれば、創生水７５と新たに追加したアルミニウム粉末７７とが反応して再び水素を発生する。【００６１】
アルミニウム粉末７７に酸化被膜が形成されて水素が発生しなくなった状態で、装置の稼動を停止し、翌日、水素の発生作業を再開すると仮定する。翌日には、容器６０内の創生水の温度は外気温度（例えば１０℃〜２０℃）に下がっている。容器６０内の温度は外気温度であるが、新たなアルミニウム粉末７７を容器６０内に入れると、アルミニウム粉末７７は容器６０内の創生水と反応して、加熱手段６９による加熱をしなくても、容器６０内の温度が８０℃〜９０℃に上がる。その後、容器６０内を加熱しなくても、容器６０内の温度が８０℃〜９０℃に保たれ、水素が発生する。【００６２】
容器６０内のアルミニウムの働きが無くなった場合に、アルミニウムを追加するだけで（加熱手段６９による加熱無しに）、容器６０内の温度が８０℃〜９０℃に上昇してその温度に保持できるのは、アルミニウムの粉末だけである。アルミニウムが粒状とか小片の場合には、加熱手段６９で容器６０内の温度を常に８０℃以上創生水の沸点以下の温度に加熱しておかなければならない。なお、容器６０内の創生水が無くなって新しい創生水を入れた場合には、改めて、容器６０内を加熱手段６９で最初から加熱しなければならない。しかし、容器６０内に創生水が残っている状態で新たに創生水を追加する場合には、アルミニウム粉末７７の場合には容器６０内を加熱手段６９で加熱しなくても良い。【００６３】
ここで、創生水７５が残っている容器６０内に新たなアルミニウム粉末７７を入れた時に、加熱手段６９による加熱をしなくても、容器６０内の温度が８０℃〜９０℃に上がって、水素が発生する理由について説明する。その前に、創生水自体と、アルミニウム粉末７７と反応して水素を発生した後の創生水とのｐＨの変化について説明する。図８は水素を発生する前の創生水の計量証明書であり、図９はアルミニウム粉末７７と反応して水素を発生した後の創生水の計量証明書である。大きな変化をするものは、ｐＨである。図８に示すように、アルミニウム粉末７７と反応させる前の創生水のｐＨは、７．４（中性）である。創生水とアルミニウム粉末７７とを反応させて水素を発生させた後の創生水のｐＨは、図９にあるように９．８であり、創生水はアルカリ性になっていた。即ち、創生水７５とアルミニウム粉末７７とが反応して水素を発生した後の水は、アルカリ性の創生水となる。アルミニウム粉末７７だけでなく、粒状や小片のものを用いて水素を発生したものでも、創生水は、アルカリ性の創生水となる。その他に、図８に示すように、創生水に含まれるナトリウムイオンは、２６ｍｇ／Ｌであるが、創生水とアルミニウム粉末７７を使用して水素を発生させた後の容器６０内の創生水に含まれるナトリウムイオンは、３５ｍｇ／Ｌに若干上昇していた。この図８と図９とから分かるように、中性の創生水は、アルミニウム粉末７７と反応して水素を発生した後にはアルカリ性になる。【００６４】
このように、ｐＨがアルカリ性となった創生水に、新たなアルミニウム粉末７７を追加することで、容器６０内の温度が８０℃〜９０℃に上昇する。その後は、容器６０を加熱手段で加熱しなくても、容器６０内の温度が８０℃〜９０℃に保たれる。容器６０内に創生水が残っているうちに、新たな創生水を加えれば、容器６０の容量や追加する創生水の量にもよるが、短時間のうちに容器６０内の温度が８０℃〜９０℃に上昇し、その後、容器６０を加熱しなくても、容器６０内の温度が８０℃〜９０℃に保たれる。追加する創生水の温度が、例えば８０℃以上に加熱したお湯であれば、容器６０内の温度を一旦低下させることがないので、水素の発生を効率よく継続することができる。【００６５】
ここで、創生水に代えて、アルカリイオン水を使用すれば、同じ結果が得られるのではないかとの推定に基づいて、アルカリイオン水を用いて、創生水と同じ実験をした。先ず、容器６０内にアルミニウム粉末とアルカリイオン水を入れて加熱手段で容器６０内を３０℃以上に加熱した。この結果を図１０に示す。図１０に示すように、水素１７％、酸素１８％が含まれていた。次に、容器６０内にアルミニウム粉末とアルカリイオン水を入れて加熱手段で容器６０内を８０℃以上に加熱し、図１１に示す結果を得た。図１１に示すように、水素１３％、酸素１９％が含まれていた。以上の結果から分かるように、創生水７５とアルミニウム粉末７７との反応による水素の発生量は、アルカリイオン水とアルミニウム粉末７７との反応による水素の発生量より充分多いものである。従って、アルカリ性の創生水と、アルカリイオン水とでは、水素の発生量が大いに異なるものである。
【実施例２】
【００６６】
次に、本発明の実施例２を図１２に基づいて説明する。図１２は本発明に係る水素の製造方法を示す装置の一実施例を示す断面図である。容器６０は、その素材を例えばステンレスとするが、ステンレスに限るものではない。この容器６０の内部には上下に多段の棚６２を備え、各棚６２の上に多数の小さい粒状か小片のアルミニウム６６を載せる。多数の各棚６２には、アルミニウム６６が下方に落下せず、水や空気が通過する程度の大きさの孔（図示せず）を多数設ける。容器６０内に備える多段の棚６２は、容器６０の側面に備えられた扉（図示せず）から出し入れされる。容器６０の底にも小さい粒状か小片の多数のアルミニウム６６（アルミニウムの粉でも可）を備える。容器６０の上部には気体排出通路６５が設けられ、容器６０内で発生した水素等の気体を気体排出通路６５経由して外部に排出する。気体排出通路６５は開閉弁６８で開閉される。容器６０の外側からヒーター等の加熱手段６９で加熱する。なお、容器６０の外側から容器６０の内部を加熱する加熱手段６９は、ヒーター以外にガス等の火力を用いても良い。加熱手段６９を電気ヒーターとした場合、ヒーターの外側を断熱材７６で覆い、容器６０内の温度が大気温度に向けて低下するのを防止する。【００６７】
容器６０内の最上部の棚６２の上方に、シャワーのように最上部の棚６２の全域に水を平均的に噴射散布するための水噴射手段７０を設ける。容器６０内に入れられる「水」は、創生水または創生水に水酸課ナトリウムを加えた水酸化ナトリウム水溶液のいずれかである。本発明で「水酸化ナトリウム水溶液」は、「創生水と水酸化ナトリウムとを混合した水溶液」のことを指す。この水酸化ナトリウム水溶液は、アルカリ性（アルカリ性の創生水）である。水噴射手段７０へは、水供給通路７２を介して創生水または水酸化ナトリウム水溶液を供給するものであり、その水供給通路７２の途中に供給水量を調整するための水量調整手段７４を設ける。容器６０内の上部の水噴射手段７０からシャワーのように創生水か水酸化ナトリウム水溶液を下方に向けて噴射させる。水噴射手段７０から噴射された創生水か水酸化ナトリウム水溶液は、最上部の棚６２の上のアルミニウム６６を経由して、次の段の棚６２に至り、順次下方の棚６２に至り、最終的には、容器６０の底に至る。【００６８】
実施例２の発明では、水噴射手段７０から容器６０内に噴射散布する水には、創生水か水酸化ナトリウム水溶液を用いる。即ち、実施例２の発明では、必ず創生水を用いるものとする。創生水は、アルミニウム６６と接触させることによって、３０℃以上になると水素が発生し、３０℃から８０℃にかけては、容器６０内の温度の上昇に伴って発生する水素量が増大する。容器６０内の温度が８０℃以上になると、８０℃未満と比べて水素の発生量が急に増大する。【００６９】
水酸化ナトリウムは、水から発生する水素量を増加させる効果と水から発生する酸素量を減少させるための効果がある。水酸化ナトリウム水溶液を用いる場合には、水酸化ナトリウムの濃度は、０．１％以上であれば良いが、水酸化ナトリウムの濃度が１％〜１５％程度であることが、水素の発生量が多いことや水素の発生開始時間が短いことから望ましい。水酸化ナトリウムの濃度は１５％以上であっても良いが、結果は１％〜１５％程度の水酸化ナトリウム濃度とほぼ変わらない。【００７０】
水噴射手段７０から容器６０内に噴射散布する水を創生水とし、棚６２の上にアルミニウム６６の他に水酸化ナトリウムを備え、上から落下する創生水が水酸化ナトリウムと接触して水酸化ナトリウム水溶液となるようにしても良い。即ち、容器６０内でアルミニウム６６に接触する水が、結果的に水酸化ナトリウム水溶液（創生水と水酸化ナトリウムとを混合した水溶液）であれば、本発明における「水酸化ナトリウム水溶液」とする。【００７１】
本発明の実施例２では、容器６０内に、創生水または水酸化ナトリウム水溶液とアルミニウム６６とを入れ、容器６０の外部から加熱手段６９で容器６０内を３０℃以上に加熱する。水素を大量に発生させる場合には、容器６０内の温度を８０℃以上にすれば良いが、水素の発生を急に停止できない場合もあることから、少量の水素発生量のものを使用する場合も考えられる。このため、容器６０内の温度が３０℃〜８０℃で、水素の発生量が少量の場合も産業上利用することができる。なお、水素の発生量は、容器６０内の温度と、後述する水酸化ナトリウム水溶液の水酸化ナトリウムの濃度によって調節することができる。【００７２】
ここで、実施例２における実験結果（測定分析成績書）を、図１３及び図１４に示す測定分析成績書に基づいて説明する。図１３では容器６０内に入れるものは創生水であり、図１４では容器６０内に入れるものは創生水と水酸化ナトリウムとを混合した水酸化ナトリウム水溶液であり、これ以外は同じ条件である。図１３及び図１４の「試料名」に共通の内容は、「創生水１００％、トルマリン無し、アルミニウム１００％、（加熱手段で）加熱、９３℃、０．０７５ＭＰａ」である。この図１３及び図１４の測定分析成績書も前述の株式会社信濃公害研究所によって作成されたものである。【００７３】
ここで、図１３及び図１４の「トルマリン無し、アルミニウム１００％」について説明する。本発明に達成する前に、容器内には、水道水等の水を入れ、アルミニウム６６と共にトルマリンを入れて、水素を生成する実験を行った。これに関連して各種実験を進めた結果、創生水または水酸化ナトリウム水溶液と、アルミニウム６６のみ（トルマリン７６をしない）とを接触させて、アルミニウム６６と接触した状態の創生水や水酸化ナトリウム水溶液を３０℃以上にすれば、水素を発生させることが判明した。なお、アルミニウム６６と接触した状態の創生水や水酸化ナトリウム水溶液では、容器内の温度が３０℃以上で水素が発生するが、創生水とアルミニウム６６とで水素を大量に発生することを証明するため、容器内の温度を９３℃（８０℃以上）で実験した。「創生水１００％、トルマリン無し、アルミニウム１００％、（加熱手段で）加熱、温度が９３℃、容器内の圧力は０．０７５ＭＰａ」という内容で実験を行なった結果の測定分析成績書が図１３及び図１４である。これらの実験から、温度は創生水の沸点以下であるので、大気圧で水素が大量に発生することが分かる。各種実験によれば、水として例えば水道水を使用した場合に、容器内でアルミニウム６６と接触しても、水素は発生しなかった。【００７４】
ここで、創生水を使用した測定分析成績書（図１３）と、水酸化ナトリウム水溶液を使用した測定分析成績書（図１４）とを比較検討する。創生水を使用した測定分析成績書（図１３）では、発生する気体のうち、水素が８３％で、酸素が３．８％で、水素総量が２．１リットルであった。水酸化ナトリウム水溶液を使用した測定分析成績書（図１４）では、発生する気体のうち、水素が９８％で、酸素が０．３％で、水素総量が１１．２リットルであった。【００７５】
図１３と図１４とを比較すると、図１３の創生水を使用するものでは、水素が８３％で、酸素が３．８％であるのに対し、図１４の水酸化ナトリウム溶液を使用するものでは、水素が９９％で、酸素が０．３％であった。以上のことから、水酸化ナトリウムは、水素の発生比率を高めると共に、酸素の発生比率を低下させる働きをすることが分かる。特に、図１３の水素総量が２．１リットルであるのに対し、図１４の水素総量が１１．２リットルであることから、創生水に水酸化ナトリウムを混合させることによって、水素発生量が大幅に増加することが分る。【００７６】
これは、水酸化ナトリウムを加えることで、水素の発生量が多くなると共に、酸素の発生量が低下するが、それは、水酸化ナトリウムとアルミニウム６６とが反応した際に、水酸化ナトリウムから水素が発生し、水酸化ナトリウムの酸素はアルミニウムと結合して、酸化アルミニウムになるものと考えられる。【００７７】
なお、図１２においては、容器６０内に上下に多数の棚６２を備え、その棚６２の上に粒状または小片のアルミニウム６６を多数備え、上方から下方に向けて創生水または水酸化ナトリウム水溶液を落下させた。これに代えて、容器６０内に棚６２を備えないで、容器６０内の底に粒状または小片状のアルミニウム６６（粉でも可）を備え、創生水または水酸化ナトリウム水溶液をアルミニウム６６で覆う高さまで入れるようにしても良い。アルミニウム６６は水素を発生する際に空気に露出するとアルミニウム６６の表面に黒い酸化膜が発生して、時間の経過と共に水素発生率が低下するが、アルミニウム６６を創生水または水酸化ナトリウム水溶液内に浸漬させることで、アルミニウム６６の酸化膜の発生が抑制される。【００７８】
水素を大量に発生させる際に、アルミニウム６６と水酸化ナトリウム水溶液とが反応して反応熱を出し続ける。この反応によって、アルミニウム６６は徐々に溶けて残留物（８０〜９０％が水酸化アルミニウムであり、１０〜２０％が炭酸ナトリウムである）となる。アルミニウム６６が溶けて残留物になると、反応熱を出さなくなるので、棚６２の上の残留物と新しいアルミニウム６６とを入れ替えなければならない。
【実施例３】
【００７９】
図１５は本発明に係る水素の製造方法に用いる装置の実施例３の断面図である。図１５（実施例３）が図１２（実施例２）と異なる点は、実施例２で設けた加熱手段６９を省略した点である。実施例２では容器６０の外部に備えた加熱手段６９で、容器６０内の創生水や水酸化ナトリウム水溶液を加熱していたが、この実施例３では容器の外部の加熱手段を省略して、容器６０内の反応熱によって、容器６０内の水酸化ナトリウム水溶液を、水素が発生する３０℃以上に昇温させるものである。【００８０】
従来から、水から水素を得るためには、加熱手段を用いて水を加熱分解するものであるが、この実施例３では、加熱手段を用いないものである。容器６０内が３０℃以上の温度にするために、容器６０内で水酸化ナトリウム水溶液とアルミニウムとを接触させて反応熱によって、容器６０内の温度を創生水の蒸発温度（約１０４℃）近くまで上昇させることができる。容器６０内の温度は、反応熱によって、アルミニウム６６と接触した状態の創生水から大量の水素を発生する温度（３０℃）以上になることから、容器６０内には水素を発生させることができる。この反応熱は、水素が大量に発生する８０℃以上に容器６０内の温度を高めることができる。この結果、実施例３の発明では外部の加熱手段を用いなくても、水素を発生させることができる。【００８１】
水酸化ナトリウム水溶液の水酸化ナトリウムの濃度は、０．１％以上であればどれだけでも良い。水酸化ナトリウムの濃度は例えば１〜１５％が経済的に望ましい。水酸化ナトリウム濃度が１５％以上であっても良いが、水酸化ナトリウム濃度が高くても効果は同じである。水素の発生量は、容器６０内の温度と、水酸化ナトリウム水溶液の水酸化ナトリウムの濃度によって調節することができる。水酸化ナトリウムの濃度が０．１％から５％程度までは、一般には濃度が濃くなると、水素の発生量が徐々に増加する。【００８２】
創生水と水酸化ナトリウムとアルミニウム６６との反応熱によって容器６０内の温度は１００℃付近の温度になるので、容器６０の上方に配置された水噴射手段７０から噴射された水酸化ナトリウム水溶液が容器６０の底のアルミニウム６６に到達する時点でほぼ全部が蒸発するように、水噴射手段７０からの水酸化ナトリウム水溶液の噴射量を図示しない制御手段によって制御する。これによって、容器６０内において上方から噴射された水は、容器６０の底に落下到達する前後に蒸発することになり、容器６０内に噴射される水酸化ナトリウム水溶液の蒸発効率が良い。【００８３】
なお、図１５においては、容器６０内に上下に多数の棚６２を備え、その棚６２の上に粒状または小片のアルミニウム６６を多数備え、上方から下方に向けて水酸化ナトリウム水溶液を落下させた。これに代えて、容器６０内に棚６２を備えないで、容器６０内の底に粒状や小片や粉状のアルミニウム６６を入れ、アルミニウム６６を覆う高さまで水酸化ナトリウム水溶液を入れるようにしても良い。【００８４】
次に、図１５の装置を使用して、アルミニウム６６と水酸化ナトリウム水溶液（創生水と水酸化ナトリウムとを混合した水溶液）とを接触させて水素を発生させる実験結果を図１６乃至図１８に示す。図１６乃至図１８は、水酸化ナトリウムの濃度が５％（図１６）、１０％（図１７）、１５％（図１８）についての結果である。【００８５】
図１６乃至図１８の「試料名」における共通内容は、「容器内の気圧は０．００７ＭＰａ（これは０．０７ＭＰａの誤りであると考えられる）、温度は９３℃、トルマリン無し、アルミニウムショット、創生水１００％でバブリング、加熱手段なし。」である。「試料名」の「トルマリン無し」の記載は、本発明で容器６０内に入れる水酸化ナトリウム水溶液以外のものは、アルミニウム６６のみであり、トルマリンを入れていないことを明確にするためである。【００８６】
「試料名」の「アルミニウムショット」の記載について説明する。アルミニウムには、アルミニウムショットとアルミニウムボールを使用して実験を行なった。図１６乃至図１８では、アルミニウムショットを使用した。アルミニウムショットは、何かに成形する前のアルミニウム素材の塊または小片であり、アルミニウム自体の純度が高いものである。アルミニウムボールは、ボール形状に成形されたもので、鉄分等を入れて成形し易くしたもので、アルミニウム自体の純度が、アルミニウムショットより低いものである。【００８７】
「試料名」の「創生水１００％でバブリング」の記載は、「容器内で発生した水素等の気体を容器から取り出した後、創生水１００％の内部を通過させること」を意味する。容器内で発生した水素等の気体を創生水１００％の内部を通過させることで、気体に含まれる水分を除去し、各種気体の比率の精度をより高めるものである。【００８８】
図１６乃至図１８の測定分析成績書によれば、水酸化ナトリウム濃度５％の水酸化ナトリウム水溶液の場合（図１６）では水素９８％、酸素０．３％、水素総量１２．１リットルである。水酸化ナトリウム濃度１０％の水酸化ナトリウム水溶液の場合（図１７）では水素９９％、酸素０．２％、水素総量１２．５リットルである。水酸化ナトリウム濃度１５％の水酸化ナトリウム水溶液の場合（図１８）では水素９９％、酸素０．３％、で水素総量１２、３リットルである。これらの測定分析成績書によれば、容器の外部から容器に熱を加えるための加熱手段を用いなくても、アルミニウム６６と水酸化ナトリウム水溶液との反応熱による自己昇温によって、水素が９８％〜９９％程度に大量に発生し、酸素は０．２％〜０．３％程度に極少量しか発生しないことが分かる。即ち、本発明では、容器の外部からの加熱手段による熱を加えなくても、反応熱による自己昇温によって、創生水の水素発生温度（３０℃）以上に水酸化ナトリウム水溶液の温度を上昇させ、創生水から水素を発生させることができる。なお、水酸化ナトリウム水溶液では、温度を８０℃以上にすると、水素を大量に発生させることができる。【００８９】
図１６乃至図１８の測定分析成績書にあるように、５％、１０％、１５％の濃度の創生水に水酸化ナトリウムを溶かした水酸化ナトリウム水溶液を用いた場合に、９８％〜９９％の水素を得た。ここで、水酸化ナトリウムを混合させる水を、創生水とそれ以外の水とを用いて比較した結果を図１９乃至図２３に示す。図１９乃至図２３の結果は、容器内の底に粒状または小片のアルミニウムを多数入れ、水酸化ナトリウムと各種のみすとを混合したものの液面をアルミニウムの最上位よりも上位となる高さまで入れた状態で実験したものである。【００９０】
図１９及び図２０は、創生水と、水道水と、アルカリイオン水と、天然水の４種類の水に関して、６種類の実験を行なった表である。６種類の実験とは、水酸化ナトリウムの濃度が５％で、アルミニウムショットを使用した場合とアルミニウムボールを使用した場合（２種類）と、水酸化ナトリウムの濃度が１０％で、アルミニウムショットを使用した場合とアルミニウムボールを使用した場合（２種類）と、水酸化ナトリウムの濃度が１５％で、アルミニウムショットを使用した場合とアルミニウムボールを使用した場合（２種類）である。４種類の水に関し、水酸化ナトリウムの濃度（３種類）とアルミニウム（２種類）の組み合わせで、水素発生までの時間（「未反応」とあるのは、実験開始から水素発生までどれだけの時間未反応であったかということ）と、水素発生してからどれだけの時間水素を発生し続けたか（「反応終了（停止）」とあるのは、水素発生を発生し続けた時間）とを測定した。【００９１】
図１９及び図２０の表の数値に基づいてグラフにしたのが図２１乃至図２３である。図２１の左のグラフは、水酸化ナトリウムの濃度が５％でアルミニウムショットを使用したものである。このグラフでは、アルカリイオン水も天然水も水道水も水素を発生しない。これに対し、創生水は、水素を発生するまでに１５分かかったが、水素を発生した後は水酸化ナトリウム水溶液が無くなるまで、水素を発生し続けた。図２０で、反応終了（停止）の創生水の欄に１２０分以上とあるが、これは水酸化ナトリウム水溶液が無くなるまでのことを意味している。【００９２】
図２１の右のグラフは、水酸化ナトリウムの濃度が５％でアルミニウムボールを使用したものである。このグラフと図１９及び図２０から、アルカリイオン水や天然水や水道水は、水素を発生するまでに、１３分、５分、８分の時間がかかり、水素を発生し続ける時間は４０分、３３分、２８分であった。これに対し、創生水は、水素を発生するまでが１分であり、水素を発生し続ける時間は９０分であった。即ち、創生水は、水素を発生するまでが他の水と比べて非常に短く、水素を発生し続ける時間は他の水と比べて長いものである。このように、図１９及び図２０の表と、図２１のグラフから、水素を発生するための水として、アルカリイオン水や天然水や水道水より、創生水を使用することが望ましいことが分かる。【００９３】
図２２の左のグラフは、水酸化ナトリウムの濃度が１０％でアルミニウムショットを使用したものである。このグラフと図１９及び図２０から、アルカリイオン水や天然水や水道水は、水素を発生するまでに、２７分、２６分、２０分の時間がかかり、水素を発生し続ける時間は８０分、９０分、４５分であった。これに対し、創生水は、水素を発生するまでが１０分であり、水酸化ナトリウム水溶液が無くなるまで水素を発生し続けた。このように、図１９及び図２０の表と、図２２の左グラフから、水素を発生するための水として、アルカリイオン水や天然水や水道水より、創生水を使用することが望ましいことが分かる。【００９４】
図２２の右のグラフは、水酸化ナトリウムの濃度が１０％でアルミニウムボールを使用したものである。このグラフと図１９及び図２０から、アルカリイオン水や天然水や水道水は、水素を発生するまでに、３分、３分、４分の時間がかかり、水素を発生し続ける時間は２７分、２７分、３０分であった。これに対し、創生水は、水素を発生するまでが５０秒であり、水素を発生し続ける時間は７５分であった。このように、図１９及び図２０の表と、図２２の右のグラフから、水素を発生するための水として、アルカリイオン水や天然水や水道水より、創生水を使用することが望ましいことが分かる。【００９５】
図２３の左のグラフは、水酸化ナトリウムの濃度が１５％でアルミニウムショットを使用したものである。このグラフと図１９及び図２０から、アルカリイオン水や天然水や水道水は、水素を発生するまでに、１２分、６分、１２分の時間がかかり、水素を発生し続ける時間は３７分、４５分、２６分であった。これに対し、創生水は、水素を発生するまでが３分であり、水素を発生し続ける時間は水酸化ナトリウム水溶液が無くなるまでであった。このように、図１９及び図２０の表と、図２３の左グラフから、水素を発生するための水として、アルカリイオン水や天然水や水道水より、創生水を使用することが望ましいことが分かる。【００９６】
図２３の右のグラフは、水酸化ナトリウムの濃度が１５％でアルミニウムボールを使用したものである。このグラフと図１９及び図２０から、アルカリイオン水や天然水や水道水は、水素を発生するまでに、２分、１分、２分の時間がかかり、水素を発生し続ける時間は２５分、２８分、２０分であった。これに対し、創生水は、水素を発生するまでが２０秒であり、水素を発生し続ける時間は４３分であった。このように、図１９及び図２０の表と、図２２の右のグラフから、水素を発生するための水として、アルカリイオン水や天然水や水道水より、創生水を使用することが望ましいことが分かる。以上のように、図１９並びに図２０の表と、図２１乃至図２３のグラフとから、水素を発生させるまでの時間が短く、水素の発生継続時間が長いことが明らかであり、水として創生水を使用することが望ましいものである。【００９７】
次に、使用する水を、創生水と、水道水と、アルカリイオン水と、天然水の４種類の水とし、水酸化ナトリウムの濃度を０％、１％、３％の３種類で、アルミニウムをアルミニウムショットとアルミニウム粉末の２種類として実験した。その実験結果を図２４乃至図２７に示す。図２４乃至図２７は、容器内の底に粒状または小片のアルミニウムまたはアルミニウムの粉を入れ、水酸化ナトリウム水溶液をアルミニウムを覆う高さ以上まで入れた状態で実験した結果である。【００９８】
図２４は、アルミニウムショットを使用して、水酸化ナトリウムの濃度を０％、１％、３％の３種類とし、水を創生水と、水道水と、アルカリイオン水と、天然水の４種類とした実験結果を示す表である。図２５は図２４の表の一部を示すグラフである。【００９９】
図２５の左のグラフは、水酸化ナトリウムの濃度が１％でアルミニウムショットを使用したものである。このグラフと図２４の表から、水酸化ナトリウムの濃度が１％でアルミニウムショットを使用したものでは、創生水と、水道水と、アルカリイオン水と、天然水の４種類共、水素ガスを発生することはなかった。【０１００】
図２５の右のグラフは、水酸化ナトリウムの濃度が３％でアルミニウムショットを使用したものである。このグラフと図２４の表から、水道水もアルカリイオン水も天然水も水素を発生しないことが分かる。これに対し、創生水は、水素を発生するまでに４０分かかったが、水素を発生した後は水酸化ナトリウム水溶液が無くなるまで、水素を発生し続けた。【０１０１】
図２６は、アルミニウム粉末（アルミニウムショットを粉末にしたもの）を使用して、水酸化ナトリウムの濃度を０％、１％、３％の３種類とし、水を創生水と、水道水と、アルカリイオン水と、天然水の４種類とした実験結果を示す表である。図２７は図２６の表の一部を示すグラフである。【０１０２】
図２７の左のグラフは、水酸化ナトリウムの濃度が１％で、アルミニウム粉末を使用したものである。このグラフと図２６の表から、水道水やアルカリイオン水や天然水は、水素を発生するまでに、反応ナシ、３０秒、６０秒の時間がかかり、水素を発生し続ける時間は、反応ナシ、６分、４分であった。これに対し、創生水は、水素を発生するまでが１０秒であり、水素を発生し続ける時間は１０分であった。  図２７の左のグラフに示すように、水素を発生し続ける時間は１０分とあるが、これは容器内の水酸化ナトリウム水溶液が無くなるまで水素が発生するものである。この実験は容器に水酸化ナトリウム水溶液を入れた実験であり、容器内の水酸化ナトリウム水溶液が無くなった時間が１０分であり、容器が大きければ水素を発生し続ける時間は、１０分以上となることは明らかである。このように、図２６の表と、図２７の左グラフから、水素を発生するための水として、水道水やアルカリイオン水や天然水より、創生水を使用することが望ましいことが分かる。なお、水酸化ナトリウムの濃度が１％の場合には、水酸化ナトリウム水溶液が無くなるまで水素が発生するものであるが、実験の結果、水酸化ナトリウムの濃度が０．１％以上であれば水素が発生するものである。【０１０３】
図２７の右のグラフは、水酸化ナトリウムの濃度が３％でアルミニウム粉末を使用したものである。このグラフと図２６から、水道水やアルカリイオン水や天然水は、水素を発生するまでに、３０秒、１５秒、１５秒の時間がかかり、水素を発生し続ける時間は、４０分、４５分、４５分であった。これに対し、創生水は、水素を発生するまでが瞬時であり、水素を発生し続ける時間は９０分であった。図２７の右のグラフに示すように、水素を発生し続ける時間は９０分とあるが、これは水酸化ナトリウム水溶液が無くなるまで水素が発生するものである。この実験は容器に水酸化ナトリウム水溶液を入れた実験であり、容器内の水酸化ナトリウム水溶液が無くなった時間が９０分であり、容器が大きければ水素を発生し続ける時間は、９０分以上となることは明らかである。水酸化ナトリウムの濃度が３％以上になると瞬時に水素が発生するので、瞬時に水素の発生を必要とする場合には、創生水を使用した水酸化ナトリウム水溶液が最適である。【０１０４】
このように、図２６の表と、図２７の右のグラフからすれば、創生水を使用する水酸化ナトリウム水溶液は、アルカリイオン水や天然水や水道水を使用する水酸化ナトリウム水溶液と比べて、水素の発生量が多く、しかも創生水を使用する水酸化ナトリウム水溶液のみが瞬時に水素を発生する。この結果、水素を発生するための水として、アルカリイオン水や天然水や水道水より、創生水を使用することが優れていることが分かる。特に、アルミニウムを粉とし、水酸化ナトリウム濃度を３％以上とすれば、瞬時に水素を発生することができ、しかも、長時間にわたって水素を発生することができる。【０１０５】
アルミニウム６６と水酸化ナトリウム水溶液とが反応して反応熱を出し、この反応熱によって、水酸化ナトリウム水溶液のうちの創生水から水素を発生し、水酸化ナトリウム水溶液は徐々に減少する。一方、アルミニウム６６は溶けて残留物となる。残留物は８０〜９０％が水酸化アルミニウムである。アルミニウム６６が溶けて残留物になって、反応熱が得られなくなると、棚６２の上の残留物と新しいアルミニウム６６とを入れ替えなければならない。
【実施例４】
【０１０６】
次に、本発明の水素製造装置の他の実施例（実施例４）について説明する。実施例１の装置（図５）や実施例２の装置（図１２）や実施例３の装置（図１５）では、水素を発生させた結果、アルミニウム６６は溶けて容器６０内に残留物となって残る。このため、容器６０内に水素が発生しなくなった残留物が大量に溜まると、容器６０内から残留物を取り出し、新たなアルミニウム６６を容器６０内に入れなければならず、途切れることなく水素を発生させることができない。たとえば水素を自動車の燃料とする場合には、途切れることなく水素を発生させることができないと、途中で自動車が走行できなくなるおそれが生じる。【０１０７】
ここで、実施例４の水素製造装置について、図２８乃至図３０に基づいて説明する。この実施例４は、永続的に水素を発生することを可能にするための装置である。
この実施例４で使用する水は、創生水をアルカリ性としたアルカリ性の創生水である。アルカリ性の創生水は、中性の創生水をアルミニウム粉末７７と反応させて水素を発生した後の創生水や、創生水に水酸化ナトリウムを混合した水酸化ナトリウム水溶液が考えられる。容器７８はその内部に、水酸化ナトリウム水溶液とアルミニウム６６とを収容するものである。容器７８は上部が開口したコップ形状をしており、その上部開口部は漏斗状の蓋８２（容器７８の一部とみなす）によって閉じられている。容器７８の側面と底面の外側は、断熱材８０で覆うものであり、容器７８の温度が大気に向けて低下するのを防止するものである。漏斗状の蓋８２の上方には第一弁手段８４が取付けられており、第一弁手段８４の上には筒状の連絡管８６が取付けられており、その連絡管８６の上には第二弁手段８８が取付けられており、その第二弁手段８８の上には大量の粒状または小片のアルミニウム６６を貯蔵するホッパー９０が取付けられている。第一弁手段８４は、蓋８２の内部空間と連絡管８６の内部空間とを連絡遮断するものであり、第二弁手段８８は、連絡管８６の内部空間とホッパー９０の内部とを連絡遮断するものである。第一弁手段８４は第一モータ９２によって作動させられ、第二弁手段８８は第二モータ９４によって作動させられる。【０１０８】
蓋８２やホッパー９０は図示しない部材に固定状態になっており、容器７８は蓋８２に対して螺合等の着脱手段により着脱自在となっている。容器７８の内部には有底筒状で剛性のある網部材９６が取付けられており、網部材９６の底は容器７８の内部のやや深い位置となるように配置されている。網部材９６は水酸化ナトリウムによって侵食されない金属や合成樹脂を素材とする。網部材９６の網目の大きさは、粒状や小片のアルミニウム６６が通過せず、アルミニウム６６が溶けた後のカスである残留物が下方に落下する程度の大きさ、例えば３〜４ミリ程度の大きさとするのが望ましいが、網目の大きさはこれに限定するものではない。【０１０９】
漏斗状の蓋８２の内部空間（容器６０の内部空間）に冷却手段としての冷却管９８が備えられ、その冷却管９８の両端は蓋８２の外部に至っている。冷却管９８は蓋８２の内部空間においてコイル状となっているのが望ましい。冷却管９８の両端は例えば自動車のラジエータに連絡しており、冷却管９８の内部には冷却用の液体や気体等の流体が通過し、蓋８２の内部空間の気体（水素）を冷却する。蓋８２における冷却管９８の取付け位置より上方に、容器７８内で発生した水素を外部に取り出すための気体排出通路１００が取付けられている。容器７８とその蓋８２とで囲まれた容器の内部空間は、第一弁手段８４で開閉される連絡管８６の内部空間と、気体排出通路１００とのみに連絡している。【０１１０】
次に、ホッパー９０内のアルミニウム６６を容器７８内に供給する手順について説明する。先ず、第一弁手段８４の弁（図示せず）を閉じた状態で、第二弁手段８８の弁（図示せず）を開く。それによって、ホッパー９０内のアルミニウム６６が連絡管８６の内部空間に供給される。その後、第二弁手段８８の弁（図示せず）を閉じる。容器７８内に新しいアルミニウム６６が必要になった時に、第一弁手段８４の弁を開き、連絡管８６の内部空間に溜っているアルミニウム６６を容器７８内に投入する。容器７８内に投入されたアルミニウム６６は、網部材９６で受けられてその網部材９６の底に溜る。その後、第一弁手段８４の弁を閉じ、次に第二弁手段８８の弁を開き、連絡管８６の内部空間にホッパー９０内のアルミニウム６６を導入する。その後、第二弁手段８８の弁を閉じる。この操作を繰り返すことによって、容器７８内の網部材９６の底の上に、間欠的に一定量のアルミニウム６６を投入することができる。ホッパー９０内のアルミニウム６６を容器７８内に投入するアルミニウム投入手段は、第一弁手段８４と第二弁手段８８と連絡管８６とホッパー９０とから成る。しかし、アルミニウム投入手段の構成部材は、これらの構成に限るものではない。【０１１１】
容器７８内におけるアルカリ性の創生水の液面１０２は、網部材９６の底に投入されたアルミニウム６６の上面よりも高い位置になるように設定される。容器７８内でアルミニウム６６とアルカリ性の創生水とが接触することで、アルミニウム６６とアルカリ性の創生水による反応熱が発生して水素が発生する。【０１１２】
次に、容器７８内で発生した気体から水素を取り出す装置を図２９に示す。容器７８内において大量の水素が生成されるが、その水素と共に水蒸気と微量の酸素とが含まれる。大量の水素を含んだ気体が容器７８から気体排出通路１００を通して外部に排出される（図２８）。気体排出通路１００から排出される気体は、図２９に示すように、冷却器１０４の内部に備えられる冷却管１０６と連絡する。冷却器１０４内には冷却液（冷却用流体）１０８が備えられ、この冷却液１０８は、図示しない循環システム（例えば自動車のラジエータ等）によって、冷却器１０４の外部への排出と外部から冷却器１０４内への流入とが行なわれる。なお、図２８に示すように、蓋８２の内部空間に冷却管９８を備えているが、この冷却管９８と冷却器１０４のいずれか１つを備えても、両方を備えてもどちらでも良い。【０１１３】
冷却器１０４に近接して、液体槽１１０が備えられる。前記冷却管１０６の他端は、冷却器１０４の外部で連絡管１１２の一端と連絡し、その連絡管１１２の他端は液体槽１１０の内部に挿入されている。液体槽１１０の内部に挿入された位置にある連絡管１１２には気体を外部に放出するための穴（図示せず）が多数形成されている。液体槽１１０の中には、創生水または水酸化ナトリウム水溶液（創生水と水酸化ナトリウムから成る水溶液）が入れられている。液体槽１１０の上部は蓋で閉じられており、液体槽１１０の内部の上部は連絡管１１４の一端を通して外部と連絡している。【０１１４】
液体槽１１０に隣接して乾燥器１１６が備えられる。乾燥器１１６の内部にはシリカゲル等の乾燥材１１８が多数収容されている。前記連絡管１１４の他端は、乾燥器１１６の底付近に水平に配置され、連絡管１１４の乾燥器１１６内の底付近に水平に配置される箇所には多数の穴（図示せず）が形成されている。乾燥器１１６の上部には、内部と外部とを連絡する水素取り出し管１２０が備えられている。【０１１５】
図２９について説明する。容器７８内で発生する気体（高温）は、図１６や図１７に示すように、殆どが水素であるが、若干の水蒸気と若干の酸素を含んでいる。高温の気体を冷却器１０４で冷却し、その後、冷却した気体を液体槽１１０の中に通過させる。気体に含まれる水蒸気はこの液体槽１１０で吸収される。気体に含まれる若干の酸素は、創生水や水酸化ナトリウム水溶液によって吸収される。また、必要に応じて、幾つかの液体槽１１０を直列に通過するようにしても良い。このように、容器７８で発生した気体（水蒸気と若干の酸素を含んだ水素から成る）のうち、水蒸気や若干の酸素は創生水や水酸化ナトリウム水溶液を収容した液体槽１１０内の液体の中を通過することによって、除去されて水素のみとすることができる。【０１１６】
液体槽１１０で水蒸気と酸素とが除去された気体は、水素のみとなる。その後、水素は乾燥器１１６の内部に導入され、シリカゲル等の乾燥材１１８を通過して水分（液体槽１１０の水酸化ナトリウム水溶液を通過した際の水分）が除去され、水素取出し管１２０から外部に取り出される。
【実施例５】
【０１１７】
次に、容器７８内に溜る残留物を水素の発生を停止することなく、容器７８内から除去する装置を、図３０に基づいて説明する。この装置で使用する水は、前述したものと同じく創生水をアルカリ性としたアルカリ性の創生水を用いる。実施例５の装置において、容器７８の底付近には、その容器７８と２箇所で連絡する環状の液体循環通路１２２を備える。液体循環通路１２２における容器７８の一方との連絡箇所を第一連絡点１２４とし、液体循環通路１２２における容器７８の他方との連絡箇所を第二連絡点１２６とする。第一連絡点１２４から第二連絡点１２６に至るまでの液体循環通路１２２の途中には、第一連絡点１２４に近い位置から順に、第１電磁弁１２８、残留物捕捉手段としてのフィルタ１３０、第１ポンプ１３２、アルカリ性の創生水を収容するタンク１３４、第２ポンプ１３６、第２電磁弁１３８が備えられている。なお、第２ポンプ１３６と第２電磁弁１３８の位置は前後しても良い。液体循環通路１２２内にはアルカリ性の創生水が、第一連絡点１２４から第二連絡点１２６に向けて流れるものとする。ここで、アルカリ性の創生水を容器７８へ供給するための液体投入手段としては、タンク１３４からのアルカリ性の創生水を容器７８へ導入するための第２ポンプ１３６と第２電磁弁１３８とから成る。なお、液体投入手段はこの構成に限るものではない。容器７８からアルカリ性の創生水と残留物とを取出すための液体取出し手段としては、第１電磁弁１２８と第１ポンプ１３２とから成る。なお、液体取出し手段はこの構成に限るものではない。【０１１８】
容器７８内に液体投入手段によって新たなアルカリ性の創生水を供給する場合には、第１電磁弁１２８を閉じると共に第２電磁弁１３８を開き、第２ポンプ１３６を作動させる。これによって、タンク１３４内から新たなアルカリ性の創生水が取り出され、液体循環通路１２２を経て容器７８内にアルカリ性の創生水が供給される。【０１１９】
容器７８内の網部材９６に投入されたアルミニウム６６は、アルカリ性の創生水と反応して、溶けて小さくなり、網部材９６の網目から下方に落下し、残留物として容器７８内の底に溜る。この残留物を容器７８内から除去する手順について説明する。容器７８内の底にアルミニウム６６の残留物が蓄積していてこれを容器７８内から取出す場合には、第１電磁弁１２８を開くと共に第１ポンプ１３２を作動させる。第１ポンプ１３２の吸引力が、液体循環通路１２２を通じて容器７８内に及び、容器７８内からアルカリ性の創生水と共に残留物が容器７８の外部に取り出される。第１ポンプ１３２で吸引されたアルカリ性の創生水と残留物のうち、残留物は残留物捕捉手段であるフィルタ１３０で捕捉され、アルカリ性の創生水はフィルタ１３０でゴミ等が除かれてタンク１３４に至り、タンク１３４に蓄積される。容器７８内から取出された残留物はフィルタ１３０で捕捉されて、フィルタ１３０を交換することにより残留物が除去される。この残留物の除去の際に、容器７８内のアルカリ性の創生水の液面１０２（図２８）が所定の高さにまで低下すると、第２電磁弁１３８を開くと共に第２ポンプ１３６を作動させることによって、容器７８内に新たなアルカリ性の創生水を供給する。タンク１３４では、ｐＨの濃度が常にチェックされ、必要に応じて、水酸化ナトリウムを供給するようにしても良い。【０１２０】
容器７８内においては、網部材９６でアルミニウム６６を保持し、アルミニウム６６の残留物を容器７８の底に溜めるので、容器７８の底付近を通過するアルカリ性の創生水の循環構造を備えることによって、容器７８内からの残留物の排出と、容器７８内への新規のアルカリ性の創生水の供給が可能となる。容器７８内からの残留物の排出と、容器７８内への新規のアルカリ性の創生水の供給は、容器７８からの水素の発生を停止することなく行なうことができるものである。従って、水素を継続的に発生させることができ、自動車用の燃料として、途切れることなく使用する場合に適している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【手続補正書】
【提出日】平成23年2月1日(2011.2.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１２】
前記水酸化ナトリウム水溶液と前記アルミニウムとの反応熱によって前記容器内の温度を８０℃以上にすることを特徴とする請求項１０記載の水素の製造方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１４】
前記水酸化ナトリウム水溶液における水酸化ナトリウムの濃度を３％以上とすることを特徴とする請求項１３記載の水素の製造方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１５】
前記容器の底に前記アルミニウムを備え、そのアルミニウムの最上位よりも前記水酸化ナトリウム水溶液の液面を上位とすることを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか１項記載の水素の製造方法。
【手続補正４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１８】
前記アルカリ性の特殊な水は、前記特殊な水とアルミニウムとを容器内で温度を３０℃以上にして水素を発生させることで生成したものであることを特徴とする請求項１６または１７記載の水素の製造装置。
【手続補正５】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１９】
前記アルカリ性の特殊な水は、前記特殊な水に水酸化ナトリウムを混合して水酸化ナトリウムの濃度を０．１％以上としたものであることを特徴とする請求項１６または１７記載の水素の製造装置。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の水素の製造方法は、水を最初にイオン交換樹脂に通過させ、その後にトルマリンと、流紋岩または花崗岩の少なくとも１つからなる二酸化珪素を６５〜７６％含む岩石とのどちらか一方を先に他方を後に通過させることによって生成するものを特殊な水とし、前記特殊な水とアルミニウムとを容器内に入れて前記容器内で接触させた状態で前記容器内の温度を３０℃以上前記特殊な水の沸点未満とすることで、前記特殊な水と前記アルミニウムとを反応させて水素を発生させることを特徴とするものである。本発明は、前記容器内の温度を８０℃以上前記特殊な水の沸点未満の間に保つことを特徴とするものである。本発明は、前記アルミニウムを粉末とし、前記容器内の温度を８０℃以上前記特殊な水の沸点未満にして水素を発生させることで前記特殊な水をアルカリ性（アルカリ性の特殊な水）とし、前記容器内のアルカリ性の特殊な水に新たなアルミニウム粉末を供給することで、加熱手段による加熱無しに前記容器内の温度を８０℃以上前記特殊な水の沸点未満の間に保持して水素を発生させることを特徴とするものである。本発明は、前記容器内の温度が３０℃以上で８０℃未満の場合に、前記容器内の温度を加熱手段によって継続的に上昇させることを特徴とするものである。本発明は、前記イオン交換樹脂を強酸性カチオン交換樹脂（ＲｚＳＯ3Ｎａ）としたことを特徴とするものである。本発明は、前記特殊な水を生成するためのトルマリンにアルミニウム、ステンレス、銀の少なくとも１種類の金属を混合させたことを特徴とするものである。本発明は、前記流紋岩を黒曜石，真珠岩，松脂岩のうち少なくとも１つからなる岩石としたことを特徴とするものである。本発明は、前記特殊な水の１００重量に対して、前記アルミニウムを５重量以上とすることを特徴とするものである。本発明は、前記アルミニウムの重量を１０重量以上としたことを特徴とするものである。本発明は、前記特殊な水に水酸化ナトリウムを加えた水酸化ナトリウム水溶液を前記容器内でアルミニウムと接触させることを特徴とするものである。本発明は、前記容器の外部からの熱を加える加熱手段を用いずに、前記水酸化ナトリウム水溶液と前記アルミニウムとの反応熱によって前記容器内の温度を３０℃以上にすることを特徴とするものである。本発明は、前記水酸化ナトリウム水溶液と前記アルミニウムとの反応熱によって前記容器内の温度を８０℃以上にすることを特徴とするものである。本発明は、前記水酸化ナトリウム水溶液における水酸化ナトリウムの濃度を０．１％以上とすることを特徴とするものである。本発明は、前記水酸化ナトリウム水溶液における水酸化ナトリウムの濃度を３％以上とすることを特徴とするものである。本発明は、前記容器の底に前記アルミニウムを備え、そのアルミニウムの最上位よりも前記水酸化ナトリウム水溶液の液面を上位とすることを特徴とするものである。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明の水素の製造装置は、水を最初にイオン交換樹脂に通過させ、その後にトルマリンと、流紋岩または花崗岩の少なくとも１つからなる二酸化珪素を６５〜７６％含む岩石とのどちらか一方を先に他方を後に通過させることによって生成した特殊な水をアルカリ性としたもの（アルカリ性の特殊な水）と、アルミニウムとを収容するための容器と、前記容器にアルミニウムを投入するためのアルミニウム投入手段と、前記アルミニウム投入手段から前記容器内に投入されたアルミニウムをその上に載せると共に前記アルミニウムが溶けた残留物を網目より前記容器の下方に落下させるためのものであって前記容器の底よりも高位に配置される網部材と、前記容器の内部と連絡するものであって前記容器内にアルカリ性の特殊な水を導入すると共にそのアルカリ性の特殊な水を前記容器内から排出するための液体循環通路と、前記液体循環通路の途中に備えられるものであって前記容器内に前記アルカリ性の特殊な水を供給するための液体投入手段と、前記液体循環通路の途中に備えられるものであって前記容器内から前記アルカリ性の特殊な水を取出するための液体取り出し手段と、前記液体循環通路の途中に備えられるものであって前記容器内から取出される前記アルカリ性の特殊な水と共に取り出される残留物を捕捉するための残留物捕捉手段と、前記液体循環通路の途中に備えられるものであって前記液体投入手段に前記アルカリ性の特殊な水を供給すると共に液体取り出し手段からの取り出された前記アルカリ性の特殊な水を収容するためのタンクと、を有することを特徴とするものである。本発明は、前記液体取り出し手段が、前記容器から前記アルカリ性の特殊な水が排出される位置に近い側に備えられる第１ポンプ並びに第１弁とから成り、前記液体投入手段が前記容器に前記アルカリ性の特殊な水が導入される近い側に備えられる第２ポンプ並びに第２弁と、タンクとから成り、前記液体循環通路の途中の前記第１ポンプの上流側に前記残留物捕捉手段を備え、前記第１ポンプの下流側に前記タンクを備えたことを特徴とするものである。本発明は、前記アルカリ性の特殊な水は、前記特殊な水とアルミニウムとを容器内で温度を３０℃以上にして水素を発生させることで生成したものであることを特徴とするものである。本発明は、前記アルカリ性の特殊な水は、前記特殊な水に水酸化ナトリウムを混合して水酸化ナトリウムの濃度を０．１％以上としたものであることを特徴とするものである。本発明は、前記水酸化ナトリウムの濃度を３％以上とすることを特徴とするものである。
【国際調査報告】
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